Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / staging / lustre / lustre / include / lu_object.h
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
19  *
20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
22  * have any questions.
23  *
24  * GPL HEADER END
25  */
26 /*
27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2012, Intel Corporation.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  */
36
37 #ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
38 #define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
39
40 #include <stdarg.h>
41 #include "../../include/linux/libcfs/libcfs.h"
42 #include "lustre/lustre_idl.h"
43 #include "lu_ref.h"
44
45 struct seq_file;
46 struct proc_dir_entry;
47 struct lustre_cfg;
48 struct lprocfs_stats;
49
50 /** \defgroup lu lu
51  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
52  * stacks.
53  *
54  * Design goals:
55  *
56  * -# support for layering.
57  *
58  *     Server side object is split into layers, one per device in the
59  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
60  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
61  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
62  *     whole compound object. This decision was made due to the following
63  *     reasons:
64  *
65  *      - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
66  *      lu_object_header;
67  *
68  *      - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
69  *      on the whole object.
70  *
71  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
72  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
73  *     on the lower layer.
74  *
75  * -# fid-based identification.
76  *
77  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
78  *     by their fids (hash table is used for index).
79  *
80  * -# caching and life-cycle management.
81  *
82  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
83  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
84  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
85  *
86  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
87  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
88  *     the LRU.
89  *
90  * -# avoiding recursion.
91  *
92  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
93  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
94  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
95  *     interface rather than on stack.
96  * @{
97  */
98
99 struct lu_site;
100 struct lu_object;
101 struct lu_device;
102 struct lu_object_header;
103 struct lu_context;
104 struct lu_env;
105
106 /**
107  * Operations common for data and meta-data devices.
108  */
109 struct lu_device_operations {
110         /**
111          * Allocate object for the given device (without lower-layer
112          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
113          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
114          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
115          *
116          * Object creation protocol.
117          *
118          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
119          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
120          *
121          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
122          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
123          *  level object (including lu_object_header), but without any
124          *  lower-layer sub-object(s).
125          *
126          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
127          *  object.
128          *
129          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
130          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
131          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
132          *  of the lower-layer device(s).
133          *
134          *  - for all new objects allocated by
135          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
136          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
137          *  repeatedly, until no new objects are created.
138          *
139          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
140          *                           result->lo_ops != NULL);
141          */
142         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
143                                               const struct lu_object_header *h,
144                                               struct lu_device *d);
145         /**
146          * process config specific for device.
147          */
148         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
149                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
150         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
151                                      struct lu_device *);
152
153         /**
154          * initialize local objects for device. this method called after layer has
155          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
156          * user requests.
157          */
158
159         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
160                            struct lu_device *parent,
161                            struct lu_device *dev);
162
163 };
164
165 /**
166  * For lu_object_conf flags
167  */
168 typedef enum {
169         /* This is a new object to be allocated, or the file
170          * corresponding to the object does not exists. */
171         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
172 } loc_flags_t;
173
174 /**
175  * Object configuration, describing particulars of object being created. On
176  * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
177  * client configuration contains struct lustre_md.
178  */
179 struct lu_object_conf {
180         /**
181          * Some hints for obj find and alloc.
182          */
183         loc_flags_t     loc_flags;
184 };
185
186 /**
187  * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
188  * method.
189  *
190  * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
191  * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
192  */
193 typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
194                             void *cookie, const char *format, ...)
195         __printf(3, 4);
196
197 /**
198  * Operations specific for particular lu_object.
199  */
200 struct lu_object_operations {
201
202         /**
203          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
204          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
205          * underlying device.
206          *
207          * This method is called once for each object inserted into object
208          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
209          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
210          */
211         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
212                                struct lu_object *o,
213                                const struct lu_object_conf *conf);
214         /**
215          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
216          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
217          * initialization depending on lower layers.
218          */
219         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
220                                 struct lu_object *o);
221         /**
222          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
223          * that object is being destroyed. Dual to
224          * lu_object_operations::loo_object_init().
225          */
226         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
227                                   struct lu_object *o);
228         /**
229          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
230          * object is removed from memory.
231          */
232         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
233                                 struct lu_object *o);
234         /**
235          * Called when last active reference to the object is released (and
236          * object returns to the cache). This method is optional.
237          */
238         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
239                                    struct lu_object *o);
240         /**
241          * Optional debugging helper. Print given object.
242          */
243         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
244                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
245         /**
246          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
247          * consistent.
248          */
249         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
250 };
251
252 /**
253  * Type of lu_device.
254  */
255 struct lu_device_type;
256
257 /**
258  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
259  */
260 struct lu_device {
261         /**
262          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
263          * created at this layer.
264          *
265          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
266          */
267         atomic_t                       ld_ref;
268         /**
269          * Pointer to device type. Never modified once set.
270          */
271         struct lu_device_type       *ld_type;
272         /**
273          * Operation vector for this device.
274          */
275         const struct lu_device_operations *ld_ops;
276         /**
277          * Stack this device belongs to.
278          */
279         struct lu_site              *ld_site;
280         struct proc_dir_entry        *ld_proc_entry;
281
282         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
283         struct obd_device                *ld_obd;
284         /**
285          * A list of references to this object, for debugging.
286          */
287         struct lu_ref                 ld_reference;
288         /**
289          * Link the device to the site.
290          **/
291         struct list_head                         ld_linkage;
292 };
293
294 struct lu_device_type_operations;
295
296 /**
297  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
298  * device types.
299  */
300 enum lu_device_tag {
301         /** this is meta-data device */
302         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
303         /** this is data device */
304         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
305         /** data device in the client stack */
306         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
307 };
308
309 /**
310  * Type of device.
311  */
312 struct lu_device_type {
313         /**
314          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
315          */
316         __u32                              ldt_tags;
317         /**
318          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
319          */
320         char                               *ldt_name;
321         /**
322          * Operations for this type.
323          */
324         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
325         /**
326          * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
327          */
328         struct obd_type                 *ldt_obd_type;
329         /**
330          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
331          */
332         __u32                              ldt_ctx_tags;
333         /**
334          * Number of existing device type instances.
335          */
336         unsigned                                ldt_device_nr;
337         /**
338          * Linkage into a global list of all device types.
339          *
340          * \see lu_device_types.
341          */
342         struct list_head                              ldt_linkage;
343 };
344
345 /**
346  * Operations on a device type.
347  */
348 struct lu_device_type_operations {
349         /**
350          * Allocate new device.
351          */
352         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
353                                                struct lu_device_type *t,
354                                                struct lustre_cfg *lcfg);
355         /**
356          * Free device. Dual to
357          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
358          * the next device in the stack.
359          */
360         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
361                                               struct lu_device *);
362
363         /**
364          * Initialize the devices after allocation
365          */
366         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
367                                  struct lu_device *, const char *,
368                                  struct lu_device *);
369         /**
370          * Finalize device. Dual to
371          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
372          * the next device in the stack.
373          */
374         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
375                                               struct lu_device *);
376         /**
377          * Initialize device type. This is called on module load.
378          */
379         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
380         /**
381          * Finalize device type. Dual to
382          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
383          */
384         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
385         /**
386          * Called when the first device is created.
387          */
388         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
389         /**
390          * Called when number of devices drops to 0.
391          */
392         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
393 };
394
395 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
396 {
397         return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
398 }
399
400 /**
401  * Common object attributes.
402  */
403 struct lu_attr {
404         /** size in bytes */
405         __u64     la_size;
406         /** modification time in seconds since Epoch */
407         s64       la_mtime;
408         /** access time in seconds since Epoch */
409         s64       la_atime;
410         /** change time in seconds since Epoch */
411         s64       la_ctime;
412         /** 512-byte blocks allocated to object */
413         __u64     la_blocks;
414         /** permission bits and file type */
415         __u32     la_mode;
416         /** owner id */
417         __u32     la_uid;
418         /** group id */
419         __u32     la_gid;
420         /** object flags */
421         __u32     la_flags;
422         /** number of persistent references to this object */
423         __u32     la_nlink;
424         /** blk bits of the object*/
425         __u32     la_blkbits;
426         /** blk size of the object*/
427         __u32     la_blksize;
428         /** real device */
429         __u32     la_rdev;
430         /**
431          * valid bits
432          *
433          * \see enum la_valid
434          */
435         __u64     la_valid;
436 };
437
438 /** Bit-mask of valid attributes */
439 enum la_valid {
440         LA_ATIME = 1 << 0,
441         LA_MTIME = 1 << 1,
442         LA_CTIME = 1 << 2,
443         LA_SIZE  = 1 << 3,
444         LA_MODE  = 1 << 4,
445         LA_UID   = 1 << 5,
446         LA_GID   = 1 << 6,
447         LA_BLOCKS = 1 << 7,
448         LA_TYPE   = 1 << 8,
449         LA_FLAGS  = 1 << 9,
450         LA_NLINK  = 1 << 10,
451         LA_RDEV   = 1 << 11,
452         LA_BLKSIZE = 1 << 12,
453         LA_KILL_SUID = 1 << 13,
454         LA_KILL_SGID = 1 << 14,
455 };
456
457 /**
458  * Layer in the layered object.
459  */
460 struct lu_object {
461         /**
462          * Header for this object.
463          */
464         struct lu_object_header    *lo_header;
465         /**
466          * Device for this layer.
467          */
468         struct lu_device                  *lo_dev;
469         /**
470          * Operations for this object.
471          */
472         const struct lu_object_operations *lo_ops;
473         /**
474          * Linkage into list of all layers.
475          */
476         struct list_head                         lo_linkage;
477         /**
478          * Link to the device, for debugging.
479          */
480         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
481 };
482
483 enum lu_object_header_flags {
484         /**
485          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
486          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
487          * once set.
488          */
489         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
490         /**
491          * Mark this object has already been taken out of cache.
492          */
493         LU_OBJECT_UNHASHED = 1
494 };
495
496 enum lu_object_header_attr {
497         LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
498         LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
499         /**
500          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
501          */
502         LOHA_FT_START = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
503         LOHA_FT_END   = 017 << 12, /**< S_IFMT */
504 };
505
506 /**
507  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
508  *
509  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
510  *
511  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
512  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
513  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
514  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
515  * whether object is backed by persistent storage entity.
516  */
517 struct lu_object_header {
518         /**
519          * Fid, uniquely identifying this object.
520          */
521         struct lu_fid           loh_fid;
522         /**
523          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
524          * atomically.
525          */
526         unsigned long     loh_flags;
527         /**
528          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
529          */
530         atomic_t           loh_ref;
531         /**
532          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
533          * lu_object_header_attr.
534          */
535         __u32             loh_attr;
536         /**
537          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
538          */
539         struct hlist_node       loh_hash;
540         /**
541          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
542          */
543         struct list_head             loh_lru;
544         /**
545          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
546          * during object destruction). No locking is necessary.
547          */
548         struct list_head             loh_layers;
549         /**
550          * A list of references to this object, for debugging.
551          */
552         struct lu_ref     loh_reference;
553 };
554
555 struct fld;
556
557 struct lu_site_bkt_data {
558         /**
559          * number of busy object on this bucket
560          */
561         long                  lsb_busy;
562         /**
563          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
564          * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
565          *
566          * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
567          * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
568          * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
569          */
570         struct list_head                lsb_lru;
571         /**
572          * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
573          * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
574          * wait before re-trying when object in the process of destruction is
575          * found in the hash table.
576          *
577          * \see htable_lookup().
578          */
579         wait_queue_head_t              lsb_marche_funebre;
580 };
581
582 enum {
583         LU_SS_CREATED    = 0,
584         LU_SS_CACHE_HIT,
585         LU_SS_CACHE_MISS,
586         LU_SS_CACHE_RACE,
587         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
588         LU_SS_LRU_PURGED,
589         LU_SS_LAST_STAT
590 };
591
592 /**
593  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
594  * discipline is maintained.
595  *
596  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
597  * address space.
598  *
599  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
600  * lu_object.
601  */
602 struct lu_site {
603         /**
604          * objects hash table
605          */
606         struct cfs_hash        *ls_obj_hash;
607         /**
608          * index of bucket on hash table while purging
609          */
610         int                    ls_purge_start;
611         /**
612          * Top-level device for this stack.
613          */
614         struct lu_device         *ls_top_dev;
615         /**
616          * Bottom-level device for this stack
617          */
618         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
619         /**
620          * Linkage into global list of sites.
621          */
622         struct list_head                ls_linkage;
623         /**
624          * List for lu device for this site, protected
625          * by ls_ld_lock.
626          **/
627         struct list_head                ls_ld_linkage;
628         spinlock_t              ls_ld_lock;
629
630         /**
631          * lu_site stats
632          */
633         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
634         /**
635          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
636          */
637         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
638 };
639
640 static inline struct lu_site_bkt_data *
641 lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
642 {
643         struct cfs_hash_bd bd;
644
645         cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
646         return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
647 }
648
649 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
650 {
651         return s->ld_seq_site;
652 }
653
654 /** \name ctors
655  * Constructors/destructors.
656  * @{
657  */
658
659 int  lu_site_init        (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
660 void lu_site_fini        (struct lu_site *s);
661 int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
662 void lu_stack_fini      (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
663 void lu_device_get      (struct lu_device *d);
664 void lu_device_put      (struct lu_device *d);
665 int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
666 void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
667 int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
668 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
669 int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
670                            struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
671 void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
672 void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
673 void lu_object_add      (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
674
675 void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
676 void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
677
678 /**
679  * Helpers to initialize and finalize device types.
680  */
681
682 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
683 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
684 void lu_types_stop(void);
685
686 /** @} ctors */
687
688 /** \name caching
689  * Caching and reference counting.
690  * @{
691  */
692
693 /**
694  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
695  * attain additional reference. To acquire initial reference use
696  * lu_object_find().
697  */
698 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
699 {
700         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
701         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
702 }
703
704 /**
705  * Return true of object will not be cached after last reference to it is
706  * released.
707  */
708 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
709 {
710         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
711 }
712
713 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
714 void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
715 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
716
717 int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr);
718
719 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
720                    lu_printer_t printer);
721 struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
722                                  struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
723                                  const struct lu_object_conf *conf);
724 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
725                                     struct lu_device *dev,
726                                     const struct lu_fid *f,
727                                     const struct lu_object_conf *conf);
728 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
729                                        struct lu_device *dev,
730                                        const struct lu_fid *f,
731                                        const struct lu_object_conf *conf);
732 /** @} caching */
733
734 /** \name helpers
735  * Helpers.
736  * @{
737  */
738
739 /**
740  * First (topmost) sub-object of given compound object
741  */
742 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
743 {
744         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
745         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
746 }
747
748 /**
749  * Next sub-object in the layering
750  */
751 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
752 {
753         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
754 }
755
756 /**
757  * Pointer to the fid of this object.
758  */
759 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
760 {
761         return &o->lo_header->loh_fid;
762 }
763
764 /**
765  * return device operations vector for this object
766  */
767 static const inline struct lu_device_operations *
768 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
769 {
770         return o->lo_dev->ld_ops;
771 }
772
773 /**
774  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
775  * \a dtype.
776  */
777 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
778                                    const struct lu_device_type *dtype);
779
780 /**
781  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
782  */
783 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
784                       void *cookie, const char *format, ...);
785
786 /**
787  * Print object description followed by a user-supplied message.
788  */
789 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)            \
790 do {                                                                  \
791         LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                  \
792                                                                           \
793         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                \
794                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
795                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);              \
796         }                                                                \
797 } while (0)
798
799 /**
800  * Print short object description followed by a user-supplied message.
801  */
802 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
803 do {                                                                \
804         LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                \
805                                                                         \
806         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {              \
807                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
808                                        (object)->lo_header);        \
809                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");          \
810                 CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);            \
811         }                                                              \
812 } while (0)
813
814 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
815                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
816 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
817                             lu_printer_t printer,
818                             const struct lu_object_header *hdr);
819
820 /**
821  * Check object consistency.
822  */
823 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
824
825
826 /**
827  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
828  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
829  * and it does not needs to be committed to storage.
830  */
831 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
832
833 /**
834  * Check whether object on the remote storage.
835  */
836 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
837
838 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
839 {
840         return lu_object_exists(o);
841 }
842
843 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
844 {
845         return !lu_object_exists(o);
846 }
847
848 /**
849  * Attr of this object.
850  */
851 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
852 {
853         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
854         return o->lo_header->loh_attr;
855 }
856
857 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
858                                      const char *scope,
859                                      const void *source)
860 {
861         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
862 }
863
864 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
865                                         struct lu_ref_link *link,
866                                         const char *scope,
867                                         const void *source)
868 {
869         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
870 }
871
872 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
873                                      const char *scope, const void *source)
874 {
875         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
876 }
877
878 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
879                                         struct lu_ref_link *link,
880                                         const char *scope, const void *source)
881 {
882         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
883 }
884
885 /** input params, should be filled out by mdt */
886 struct lu_rdpg {
887         /** hash */
888         __u64              rp_hash;
889         /** count in bytes */
890         unsigned int        rp_count;
891         /** number of pages */
892         unsigned int        rp_npages;
893         /** requested attr */
894         __u32              rp_attrs;
895         /** pointers to pages */
896         struct page        **rp_pages;
897 };
898
899 enum lu_xattr_flags {
900         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
901         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
902 };
903
904 /** @} helpers */
905
906 /** \name lu_context
907  * @{ */
908
909 /** For lu_context health-checks */
910 enum lu_context_state {
911         LCS_INITIALIZED = 1,
912         LCS_ENTERED,
913         LCS_LEFT,
914         LCS_FINALIZED
915 };
916
917 /**
918  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
919  * with thread.
920  *
921  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
922  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
923  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
924  * as an argument to all methods.
925  *
926  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
927  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
928  * execution environments (like system calls).
929  *
930  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
931  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
932  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
933  *
934  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
935  *
936  * \see lu_context_key
937  */
938 struct lu_context {
939         /**
940          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
941          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
942          * vice versa.
943          *
944          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
945          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
946          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
947          * from enum lu_context_tag.
948          */
949         __u32             lc_tags;
950         enum lu_context_state  lc_state;
951         /**
952          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
953          * contexts.
954          */
955         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
956         /**
957          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
958          * detail.
959          */
960         void             **lc_value;
961         /**
962          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
963          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
964          * are placed here.
965          */
966         struct list_head             lc_remember;
967         /**
968          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
969          * keys were registered.
970          */
971         unsigned               lc_version;
972         /**
973          * Debugging cookie.
974          */
975         unsigned               lc_cookie;
976 };
977
978 /**
979  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
980  */
981
982 enum lu_context_tag {
983         /**
984          * Thread on md server
985          */
986         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
987         /**
988          * Thread on dt server
989          */
990         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
991         /**
992          * Context for transaction handle
993          */
994         LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
995         /**
996          * Thread on client
997          */
998         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
999         /**
1000          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
1001          * a client.
1002          */
1003         LCT_SESSION   = 1 << 4,
1004         /**
1005          * A per-request data on OSP device
1006          */
1007         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
1008         /**
1009          * MGS device thread
1010          */
1011         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1012         /**
1013          * Context for local operations
1014          */
1015         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1016         /**
1017          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1018          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1019          * optimize lu_context_exit() call.
1020          */
1021         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1022         /**
1023          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1024          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1025          */
1026         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1027         /**
1028          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1029          */
1030         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1031         /**
1032          * Context should be remembered.
1033          */
1034         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1035         /**
1036          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1037          */
1038         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1039 };
1040
1041 /**
1042  * Key. Represents per-context value slot.
1043  *
1044  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1045  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1046  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1047  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1048  * by calling lu_context_refill().
1049  *
1050  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1051  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1052  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1053  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1054  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1055  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1056  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1057  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1058  * for unloading it does the following:
1059  *
1060  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1061  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1062  *       and
1063  *
1064  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1065  *       keys, thus releasing references to the module.
1066  *
1067  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1068  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1069  * `quiescent' marker.
1070  *
1071  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1072  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1073  * shutdown are serialized by some external means.
1074  *
1075  * \see lu_context
1076  */
1077 struct lu_context_key {
1078         /**
1079          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1080          */
1081         __u32 lct_tags;
1082         /**
1083          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1084          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1085          */
1086         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1087                            struct lu_context_key *key);
1088         /**
1089          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1090          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1091          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1092          */
1093         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1094                            struct lu_context_key *key, void *data);
1095         /**
1096          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1097          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1098          * released, etc.
1099          */
1100         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1101                            struct lu_context_key *key, void *data);
1102         /**
1103          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1104          * reserved for this key.
1105          */
1106         int      lct_index;
1107         /**
1108          * Internal implementation detail: number of values created for this
1109          * key.
1110          */
1111         atomic_t lct_used;
1112         /**
1113          * Internal implementation detail: module for this key.
1114          */
1115         struct module *lct_owner;
1116         /**
1117          * References to this key. For debugging.
1118          */
1119         struct lu_ref  lct_reference;
1120 };
1121
1122 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                              \
1123         static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1124                                     struct lu_context_key *key)   \
1125         {                                                        \
1126                 type *value;                                  \
1127                                                                   \
1128                 CLASSERT(PAGE_CACHE_SIZE >= sizeof (*value));       \
1129                                                                   \
1130                 OBD_ALLOC_PTR(value);                        \
1131                 if (value == NULL)                              \
1132                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                \
1133                                                                   \
1134                 return value;                                \
1135         }                                                        \
1136         struct __##mod##__dummy_init {;} /* semicolon catcher */
1137
1138 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                        \
1139         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1140                                     struct lu_context_key *key, void *data) \
1141         {                                                                  \
1142                 type *info = data;                                        \
1143                                                                             \
1144                 OBD_FREE_PTR(info);                                      \
1145         }                                                                  \
1146         struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
1147
1148 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1149         LU_KEY_INIT(mod, type); \
1150         LU_KEY_FINI(mod, type)
1151
1152 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1153         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1154                 .lct_tags = tags,                      \
1155                 .lct_init = mod##_key_init,          \
1156                 .lct_fini = mod##_key_fini            \
1157         }
1158
1159 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1160 do {                                                \
1161         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;          \
1162 } while (0)
1163
1164 int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1165 void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1166 void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
1167                                const struct lu_context_key *key);
1168 void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
1169 void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
1170
1171
1172 /*
1173  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1174  * owning module.
1175  */
1176
1177 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1178         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1179         {                                                              \
1180                 struct lu_context_key *key = k;                  \
1181                 va_list args;                                      \
1182                                                                         \
1183                 va_start(args, k);                                    \
1184                 do {                                                \
1185                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                      \
1186                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1187                 } while (key != NULL);                            \
1188                 va_end(args);                                      \
1189         }
1190
1191 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                    \
1192         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1193         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)        \
1194         {                                                              \
1195                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);            \
1196                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1197         }                                                              \
1198         struct __##mod##_dummy_type_init {;}
1199
1200 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                    \
1201         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)      \
1202         {                                                              \
1203                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1204         }                                                              \
1205         struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
1206
1207 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                          \
1208         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1209         {                                                      \
1210                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1211         }                                                      \
1212         struct __##mod##_dummy_type_start {;}
1213
1214 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                            \
1215         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1216         {                                                      \
1217                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1218         }                                                      \
1219         struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
1220
1221
1222
1223 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)          \
1224         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);  \
1225         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);  \
1226         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1227         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1228
1229 int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1230 void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
1231 void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
1232 void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
1233 int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1234
1235 /*
1236  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1237  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1238  */
1239
1240 int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1241 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1242 void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
1243 void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
1244
1245 /*
1246  * update/clear ctx/ses tags.
1247  */
1248 void lu_context_tags_update(__u32 tags);
1249 void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
1250 void lu_session_tags_update(__u32 tags);
1251 void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
1252
1253 /**
1254  * Environment.
1255  */
1256 struct lu_env {
1257         /**
1258          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1259          */
1260         struct lu_context  le_ctx;
1261         /**
1262          * "Session" context for per-request data.
1263          */
1264         struct lu_context *le_ses;
1265 };
1266
1267 int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
1268 void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
1269 int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
1270 int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
1271
1272 /** @} lu_context */
1273
1274 /**
1275  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1276  * ll_rd_*()-style functions.
1277  */
1278 int lu_site_stats_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1279
1280 /**
1281  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1282  */
1283 struct lu_name {
1284         const char    *ln_name;
1285         int         ln_namelen;
1286 };
1287
1288 /**
1289  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1290  * methods.
1291  */
1292 struct lu_buf {
1293         void   *lb_buf;
1294         ssize_t lb_len;
1295 };
1296
1297 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1298 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1299 /**
1300  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1301  * exported.
1302  */
1303
1304 /**
1305  * Initialization of global lu_* data.
1306  */
1307 int lu_global_init(void);
1308
1309 /**
1310  * Dual to lu_global_init().
1311  */
1312 void lu_global_fini(void);
1313
1314 struct lu_kmem_descr {
1315         struct kmem_cache **ckd_cache;
1316         const char       *ckd_name;
1317         const size_t      ckd_size;
1318 };
1319
1320 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1321 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1322
1323 void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
1324                           const struct lu_fid *fid);
1325 struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
1326                                  struct lu_device *dev,
1327                                  const struct lu_object_conf *conf);
1328
1329 /** null buffer */
1330 extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
1331
1332 void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
1333 void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, int size);
1334 void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, int size);
1335
1336 int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, int len);
1337 struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, int len);
1338
1339 /** @} lu */
1340 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */