Whamcloud - gitweb
LU-1305 osd: object index for osd-zfs
authorAlex Zhuravlev <bzzz@whamcloud.com>
Tue, 29 May 2012 10:47:02 +0000 (14:47 +0400)
committerAndreas Dilger <adilger@whamcloud.com>
Mon, 25 Jun 2012 07:49:36 +0000 (03:49 -0400)
functionality to map fids to dnodes

Signed-off-by: Alex Zhuravlev <bzzz@whamcloud.com>
Change-Id: If8153907342a8c0ac3fe8f657f7dc740db6b2753
Reviewed-on: http://review.whamcloud.com/2964
Tested-by: Hudson
Tested-by: Maloo <whamcloud.maloo@gmail.com>
Reviewed-by: Fan Yong <yong.fan@whamcloud.com>
Reviewed-by: Andreas Dilger <adilger@whamcloud.com>
lustre/osd-zfs/osd_oi.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/lustre/osd-zfs/osd_oi.c b/lustre/osd-zfs/osd_oi.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d00b1fa
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,581 @@
+/*
+ * GPL HEADER START
+ *
+ * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
+ * as published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License version 2 for more details (a copy is included
+ * in the LICENSE file that accompanied this code).
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * version 2 along with this program; If not, see
+ * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
+ *
+ * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
+ * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
+ * have any questions.
+ *
+ * GPL HEADER END
+ */
+/*
+ * Copyright (c) 2009, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
+ * Use is subject to license terms.
+ */
+/*
+ * Copyright (c) 2011, 2012 Whamcloud, Inc.
+ * Use is subject to license terms.
+ */
+/*
+ * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
+ * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
+ *
+ * lustre/osd-zfs/osd_oi.c
+ * OI functions to map fid to dnode
+ *
+ * Author: Alex Zhuravlev <bzzz@whamcloud.com>
+ * Author: Mike Pershin <tappro@whamcloud.com>
+ */
+
+#ifndef EXPORT_SYMTAB
+# define EXPORT_SYMTAB
+#endif
+#define DEBUG_SUBSYSTEM S_OSD
+
+#include <lustre_ver.h>
+#include <libcfs/libcfs.h>
+#include <obd_support.h>
+#include <lustre_net.h>
+#include <obd.h>
+#include <obd_class.h>
+#include <lustre_disk.h>
+#include <lustre_fid.h>
+
+#include "osd_internal.h"
+
+#include <sys/dnode.h>
+#include <sys/dbuf.h>
+#include <sys/spa.h>
+#include <sys/stat.h>
+#include <sys/zap.h>
+#include <sys/spa_impl.h>
+#include <sys/zfs_znode.h>
+#include <sys/dmu_tx.h>
+#include <sys/dmu_objset.h>
+#include <sys/dsl_prop.h>
+#include <sys/sa_impl.h>
+#include <sys/txg.h>
+
+static char *oi_tag = "osd_mount, oi";
+
+#define OSD_OI_FID_NR         (1UL << 7)
+#define OSD_OI_FID_NR_MAX     (1UL << OSD_OI_FID_OID_BITS_MAX)
+unsigned int osd_oi_count = OSD_OI_FID_NR;
+
+
+/*
+ * zfs osd maintains names for known fids in the name hierarchy
+ * so that one can mount filesystem with regular ZFS stack and
+ * access files
+ */
+struct named_oid {
+       unsigned long    oid;
+       char            *name;
+};
+
+static const struct named_oid oids[] = {
+       { OFD_LAST_RECV_OID,            LAST_RCVD },
+       { OFD_LAST_GROUP_OID,           "LAST_GROUP" },
+       { LLOG_CATALOGS_OID,            "CATALOGS" },
+       { MGS_CONFIGS_OID,              MOUNT_CONFIGS_DIR },
+       { FID_SEQ_SRV_OID,              "seq_srv" },
+       { FID_SEQ_CTL_OID,              "seq_ctl" },
+       { MDD_CAPA_KEYS_OID,            CAPA_KEYS },
+       { FLD_INDEX_OID,                "fld" },
+       { MDD_LOV_OBJ_OID,              LOV_OBJID },
+       { MDT_LAST_RECV_OID,            LAST_RCVD },
+       { OFD_HEALTH_CHECK_OID,         HEALTH_CHECK },
+       { OFD_GROUP0_LAST_OID,          "LAST_ID" },
+       { ACCT_USER_OID,                "acct_usr_inode" },
+       { ACCT_GROUP_OID,               "acct_grp_inode" },
+       { MDD_ROOT_INDEX_OID,           NULL },
+       { MDD_ORPHAN_OID,               NULL },
+       { 0,                            NULL }
+};
+
+static char *oid2name(const unsigned long oid)
+{
+       int i = 0;
+
+       while (oids[i].oid) {
+               if (oids[i].oid == oid)
+                       return oids[i].name;
+               i++;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+/*
+ * objects w/o a natural reference (unlike a file on a MDS)
+ * are put under a special hierarchy /O/<seq>/d0..dXX
+ * this function returns a directory specific fid belongs to
+ */
+static uint64_t
+osd_get_idx_for_ost_obj(const struct lu_env *env, struct osd_device *osd,
+                       const struct lu_fid *fid, char *buf)
+{
+       unsigned long   b;
+       int             rc;
+
+       rc = fid_ostid_pack(fid, &osd_oti_get(env)->oti_ostid);
+       LASSERT(rc == 0); /* we should not get here with IGIF */
+       b = osd_oti_get(env)->oti_ostid.oi_id % OSD_OST_MAP_SIZE;
+       LASSERT(osd->od_ost_compat_dirs[b]);
+
+       sprintf(buf, LPU64, osd_oti_get(env)->oti_ostid.oi_id);
+
+       return osd->od_ost_compat_dirs[b];
+}
+
+/* XXX: f_ver is not counted, but may differ too */
+static void osd_fid2str(char *buf, const struct lu_fid *fid)
+{
+       sprintf(buf, DFID_NOBRACE, PFID(fid));
+}
+
+/*
+ * Determine the zap object id which is being used as the OI for the
+ * given fid.  The lowest N bits in the sequence ID are used as the
+ * index key.  On failure 0 is returned which zfs treats internally
+ * as an invalid object id.
+ */
+static uint64_t
+osd_get_idx_for_fid(struct osd_device *osd, const struct lu_fid *fid,
+                   char *buf)
+{
+       struct osd_oi *oi;
+
+       LASSERT(osd->od_oi_table != NULL);
+       oi = osd->od_oi_table[fid_seq(fid) & (osd->od_oi_count - 1)];
+       osd_fid2str(buf, fid);
+
+       return oi->oi_zapid;
+}
+
+uint64_t osd_get_name_n_idx(const struct lu_env *env, struct osd_device *osd,
+                           const struct lu_fid *fid, char *buf)
+{
+       uint64_t zapid;
+
+       LASSERT(fid);
+       LASSERT(buf);
+
+       if (fid_is_idif(fid)) {
+               zapid = osd_get_idx_for_ost_obj(env, osd, fid, buf);
+       } else if (unlikely(fid_seq(fid) == FID_SEQ_LOCAL_FILE)) {
+               /* special objects with fixed known fids get their name */
+               char *name = oid2name(fid_oid(fid));
+
+               if (name) {
+                       zapid = osd->od_root;
+                       strcpy(buf, name);
+                       if (fid_oid(fid) == OFD_GROUP0_LAST_OID)
+                               zapid = osd->od_ost_compat_grp0;
+                       else if (fid_is_acct(fid))
+                               zapid = MASTER_NODE_OBJ;
+               } else {
+                       zapid = osd_get_idx_for_fid(osd, fid, buf);
+               }
+       } else {
+               zapid = osd_get_idx_for_fid(osd, fid, buf);
+       }
+
+       return zapid;
+}
+
+static inline int fid_is_fs_root(const struct lu_fid *fid)
+{
+       /* Map root inode to special local object FID */
+       return fid_seq(fid) == FID_SEQ_LOCAL_FILE &&
+               fid_oid(fid) == OSD_FS_ROOT_OID;
+}
+
+int osd_fid_lookup(const struct lu_env *env, struct osd_device *dev,
+                  const struct lu_fid *fid, uint64_t *oid)
+{
+       struct osd_thread_info  *info = osd_oti_get(env);
+       char                    *buf = info->oti_buf;
+       uint64_t                zapid;
+       int                     rc = 0;
+       ENTRY;
+
+       if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_OST_ENOENT))
+               RETURN(-ENOENT);
+
+       if (unlikely(fid_is_acct(fid))) {
+               if (fid_oid(fid) == ACCT_USER_OID)
+                       *oid = dev->od_iusr_oid;
+               else
+                       *oid = dev->od_igrp_oid;
+       } else if (unlikely(fid_is_fs_root(fid))) {
+               *oid = dev->od_root;
+       } else {
+               zapid = osd_get_name_n_idx(env, dev, fid, buf);
+
+               rc = -zap_lookup(dev->od_objset.os, zapid, buf,
+                               8, 1, &info->oti_zde);
+               if (rc)
+                       RETURN(rc);
+               *oid = info->oti_zde.lzd_reg.zde_dnode;
+       }
+
+       RETURN(rc);
+}
+
+/**
+ * Lookup an existing OI by the given name.
+ */
+static int
+osd_oi_lookup(const struct lu_env *env, struct osd_device *o,
+             uint64_t parent, const char *name, struct osd_oi *oi)
+{
+       struct zpl_direntry     *zde = &osd_oti_get(env)->oti_zde.lzd_reg;
+       int                      rc;
+
+       rc = -zap_lookup(o->od_objset.os, parent, name, 8, 1, (void *)zde);
+       if (rc)
+               return rc;
+
+       strncpy(oi->oi_name, name, OSD_OI_NAME_SIZE - 1);
+       oi->oi_zapid = zde->zde_dnode;
+
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Create a new OI with the given name.
+ */
+static int
+osd_oi_create(const struct lu_env *env, struct osd_device *o,
+             uint64_t parent, const char *name, uint64_t *child)
+{
+       struct zpl_direntry     *zde = &osd_oti_get(env)->oti_zde.lzd_reg;
+       struct lu_attr          *la = &osd_oti_get(env)->oti_la;
+       dmu_buf_t               *db;
+       dmu_tx_t                *tx;
+       int                      rc;
+
+       /* verify it doesn't already exist */
+       rc = -zap_lookup(o->od_objset.os, parent, name, 8, 1, (void *)zde);
+       if (rc == 0)
+               return -EEXIST;
+
+       /* create fid-to-dnode index */
+       tx = dmu_tx_create(o->od_objset.os);
+       if (tx == NULL)
+               return -ENOMEM;
+
+       dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, 1, NULL);
+       dmu_tx_hold_bonus(tx, parent);
+       dmu_tx_hold_zap(tx, parent, TRUE, name);
+       LASSERT(tx->tx_objset->os_sa);
+       dmu_tx_hold_sa_create(tx, ZFS_SA_BASE_ATTR_SIZE);
+
+       rc = -dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
+       if (rc) {
+               dmu_tx_abort(tx);
+               return rc;
+       }
+
+       la->la_valid = LA_MODE | LA_UID | LA_GID;
+       la->la_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
+       la->la_uid = la->la_gid = 0;
+       __osd_zap_create(env, &o->od_objset, &db, tx, la, oi_tag, 0);
+
+       zde->zde_dnode = db->db_object;
+       zde->zde_pad = 0;
+       zde->zde_type = IFTODT(S_IFDIR);
+
+       rc = -zap_add(o->od_objset.os, parent, name, 8, 1, (void *)zde, tx);
+
+       dmu_tx_commit(tx);
+
+       *child = db->db_object;
+       sa_buf_rele(db, oi_tag);
+
+       return rc;
+}
+
+static int
+osd_oi_find_or_create(const struct lu_env *env, struct osd_device *o,
+                     uint64_t parent, const char *name, uint64_t *child)
+{
+       struct osd_oi   oi;
+       int             rc;
+
+       rc = osd_oi_lookup(env, o, parent, name, &oi);
+       if (rc == 0) {
+               *child = oi.oi_zapid;
+       } else if (rc == -ENOENT) {
+               rc = osd_oi_create(env, o, parent, name, child);
+       }
+
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Close an entry in a specific slot.
+ */
+static void
+osd_oi_remove_table(const struct lu_env *env, struct osd_device *o, int key)
+{
+       struct osd_oi *oi;
+
+       LASSERT(key < o->od_oi_count);
+
+       oi = o->od_oi_table[key];
+       if (oi) {
+               OBD_FREE_PTR(oi);
+               o->od_oi_table[key] = NULL;
+       }
+}
+
+/**
+ * Allocate and open a new entry in the specified unused slot.
+ */
+static int
+osd_oi_add_table(const struct lu_env *env, struct osd_device *o,
+                char *name, int key)
+{
+       struct osd_oi *oi;
+       int rc;
+
+       LASSERT(key < o->od_oi_count);
+       LASSERT(o->od_oi_table[key] == NULL);
+
+       OBD_ALLOC_PTR(oi);
+       if (oi == NULL)
+               return -ENOMEM;
+
+       rc = osd_oi_lookup(env, o, o->od_root, name, oi);
+       if (rc) {
+               OBD_FREE_PTR(oi);
+               return rc;
+       }
+
+       o->od_oi_table[key] = oi;
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Depopulate the OI table.
+ */
+static void
+osd_oi_close_table(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < o->od_oi_count; i++)
+               osd_oi_remove_table(env, o, i);
+}
+
+/**
+ * Populate the OI table based.
+ */
+static int
+osd_oi_open_table(const struct lu_env *env, struct osd_device *o, int count)
+{
+       char name[16];
+       int  i, rc = 0;
+       ENTRY;
+
+       for (i = 0; i < count; i++) {
+               sprintf(name, "%s.%d", DMU_OSD_OI_NAME_BASE, i);
+               rc = osd_oi_add_table(env, o, name, i);
+               if (rc) {
+                       osd_oi_close_table(env, o);
+                       break;
+               }
+       }
+
+       RETURN(rc);
+}
+
+/**
+ * Determine if the type and number of OIs used by this file system.
+ */
+static int
+osd_oi_probe(const struct lu_env *env, struct osd_device *o, int *count)
+{
+       uint64_t        root_oid = o->od_root;
+       struct osd_oi   oi;
+       char            name[16];
+       int             rc;
+       ENTRY;
+
+       /*
+        * Check for multiple OIs and determine the count.  There is no
+        * gap handling, if an OI is missing the wrong size can be returned.
+        * The only safeguard is that we know the number of OIs must be a
+        * power of two and this is checked for basic sanity.
+        */
+       for (*count = 0; *count < OSD_OI_FID_NR_MAX; (*count)++) {
+               sprintf(name, "%s.%d", DMU_OSD_OI_NAME_BASE, *count);
+               rc = osd_oi_lookup(env, o, root_oid, name, &oi);
+               if (rc == 0)
+                       continue;
+
+               if (rc == -ENOENT) {
+                       if (*count == 0)
+                               break;
+
+                       if ((*count & (*count - 1)) != 0)
+                               RETURN(-EDOM);
+
+                       RETURN(0);
+               }
+
+               RETURN(rc);
+       }
+
+       /*
+        * No OIs exist, this must be a new filesystem.
+        */
+       *count = 0;
+
+       RETURN(0);
+}
+
+/**
+ * Create /O subdirectory to map legacy OST objects for compatibility.
+ */
+static int
+osd_oi_init_compat(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
+{
+       char            *key = osd_oti_get(env)->oti_buf;
+       uint64_t         odb, sdb;
+       int              i, rc;
+       ENTRY;
+
+       rc = osd_oi_find_or_create(env, o, o->od_root, "O", &sdb);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+
+       /* create /O/0 subdirectory to map legacy OST objects */
+       rc = osd_oi_find_or_create(env, o, sdb, "0", &odb);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+
+       o->od_ost_compat_grp0 = odb;
+
+       for (i = 0; i < OSD_OST_MAP_SIZE; i++) {
+               sprintf(key, "d%d", i);
+               rc = osd_oi_find_or_create(env, o, odb, key, &sdb);
+               if (rc)
+                       RETURN(rc);
+
+               o->od_ost_compat_dirs[i] = sdb;
+       }
+
+       /* Create on-disk indexes to maintain per-UID/GID inode usage.
+        * Those new indexes are created in the top-level ZAP outside the
+        * namespace in order not to confuse ZPL which might interpret those
+        * indexes as directories and assume the values are object IDs */
+       rc = osd_oi_find_or_create(env, o, MASTER_NODE_OBJ,
+                       oid2name(ACCT_USER_OID), &odb);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+       o->od_iusr_oid = odb;
+
+       rc = osd_oi_find_or_create(env, o, MASTER_NODE_OBJ,
+                       oid2name(ACCT_GROUP_OID), &odb);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+       o->od_igrp_oid = odb;
+
+       RETURN(rc);
+}
+
+/**
+ * Initialize the OIs by either opening or creating them as needed.
+ */
+int osd_oi_init(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
+{
+       char    *key = osd_oti_get(env)->oti_buf;
+       int      i, rc, count = 0;
+       ENTRY;
+
+       rc = osd_oi_probe(env, o, &count);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+
+       if (count == 0) {
+               uint64_t odb, sdb;
+
+               count = osd_oi_count;
+               odb = o->od_root;
+
+               for (i = 0; i < count; i++) {
+                       sprintf(key, "%s.%d", DMU_OSD_OI_NAME_BASE, i);
+                       rc = osd_oi_find_or_create(env, o, odb, key, &sdb);
+                       if (rc)
+                               RETURN(rc);
+               }
+       }
+
+       rc = osd_oi_init_compat(env, o);
+       if (rc)
+               RETURN(rc);
+
+       LASSERT((count & (count - 1)) == 0);
+       o->od_oi_count = count;
+       OBD_ALLOC(o->od_oi_table, sizeof(struct osd_oi *) * count);
+       if (o->od_oi_table == NULL)
+               RETURN(-ENOMEM);
+
+       rc = osd_oi_open_table(env, o, count);
+       if (rc) {
+               OBD_FREE(o->od_oi_table, sizeof(struct osd_oi *) * count);
+               o->od_oi_table = NULL;
+       }
+
+       RETURN(rc);
+}
+
+void osd_oi_fini(const struct lu_env *env, struct osd_device *o)
+{
+       ENTRY;
+
+       if (o->od_oi_table != NULL) {
+               (void) osd_oi_close_table(env, o);
+               OBD_FREE(o->od_oi_table,
+                        sizeof(struct osd_oi *) * o->od_oi_count);
+               o->od_oi_table = NULL;
+               o->od_oi_count = 0;
+       }
+
+       EXIT;
+}
+
+int osd_options_init(void)
+{
+       /* osd_oi_count - Default number of OIs, 128 works well for ZFS */
+       if (osd_oi_count == 0 || osd_oi_count > OSD_OI_FID_NR_MAX)
+               osd_oi_count = OSD_OI_FID_NR;
+
+       if ((osd_oi_count & (osd_oi_count - 1)) != 0) {
+               LCONSOLE_WARN("Round up osd_oi_count %d to power2 %d\n",
+                       osd_oi_count, size_roundup_power2(osd_oi_count));
+               osd_oi_count = size_roundup_power2(osd_oi_count);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+