Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / staging / lustre / lustre / include / lu_object.h
diff --git a/kernel/drivers/staging/lustre/lustre/include/lu_object.h b/kernel/drivers/staging/lustre/lustre/include/lu_object.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c8cc48f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1340 @@
+/*
+ * 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) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
+ * Use is subject to license terms.
+ *
+ * Copyright (c) 2011, 2012, Intel Corporation.
+ */
+/*
+ * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
+ * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
+ */
+
+#ifndef __LUSTRE_LU_OBJECT_H
+#define __LUSTRE_LU_OBJECT_H
+
+#include <stdarg.h>
+#include "../../include/linux/libcfs/libcfs.h"
+#include "lustre/lustre_idl.h"
+#include "lu_ref.h"
+
+struct seq_file;
+struct proc_dir_entry;
+struct lustre_cfg;
+struct lprocfs_stats;
+
+/** \defgroup lu lu
+ * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
+ * stacks.
+ *
+ * Design goals:
+ *
+ * -# support for layering.
+ *
+ *     Server side object is split into layers, one per device in the
+ *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
+ *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
+ *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
+ *     whole compound object. This decision was made due to the following
+ *     reasons:
+ *
+ *     - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
+ *     lu_object_header;
+ *
+ *     - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
+ *     on the whole object.
+ *
+ *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
+ *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
+ *     on the lower layer.
+ *
+ * -# fid-based identification.
+ *
+ *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
+ *     by their fids (hash table is used for index).
+ *
+ * -# caching and life-cycle management.
+ *
+ *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
+ *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
+ *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
+ *
+ *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
+ *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
+ *     the LRU.
+ *
+ * -# avoiding recursion.
+ *
+ *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
+ *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
+ *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
+ *     interface rather than on stack.
+ * @{
+ */
+
+struct lu_site;
+struct lu_object;
+struct lu_device;
+struct lu_object_header;
+struct lu_context;
+struct lu_env;
+
+/**
+ * Operations common for data and meta-data devices.
+ */
+struct lu_device_operations {
+       /**
+        * Allocate object for the given device (without lower-layer
+        * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
+        * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
+        * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
+        *
+        * Object creation protocol.
+        *
+        * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
+        * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
+        *
+        *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
+        *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
+        *  level object (including lu_object_header), but without any
+        *  lower-layer sub-object(s).
+        *
+        *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
+        *  object.
+        *
+        *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
+        *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
+        *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
+        *  of the lower-layer device(s).
+        *
+        *  - for all new objects allocated by
+        *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
+        *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
+        *  repeatedly, until no new objects are created.
+        *
+        * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
+        *                           result->lo_ops != NULL);
+        */
+       struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
+                                             const struct lu_object_header *h,
+                                             struct lu_device *d);
+       /**
+        * process config specific for device.
+        */
+       int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
+                                 struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
+       int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
+                                    struct lu_device *);
+
+       /**
+        * initialize local objects for device. this method called after layer has
+        * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
+        * user requests.
+        */
+
+       int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
+                          struct lu_device *parent,
+                          struct lu_device *dev);
+
+};
+
+/**
+ * For lu_object_conf flags
+ */
+typedef enum {
+       /* This is a new object to be allocated, or the file
+        * corresponding to the object does not exists. */
+       LOC_F_NEW       = 0x00000001,
+} loc_flags_t;
+
+/**
+ * Object configuration, describing particulars of object being created. On
+ * server this is not used, as server objects are full identified by fid. On
+ * client configuration contains struct lustre_md.
+ */
+struct lu_object_conf {
+       /**
+        * Some hints for obj find and alloc.
+        */
+       loc_flags_t     loc_flags;
+};
+
+/**
+ * Type of "printer" function used by lu_object_operations::loo_object_print()
+ * method.
+ *
+ * Printer function is needed to provide some flexibility in (semi-)debugging
+ * output: possible implementations: printk, CDEBUG, sysfs/seq_file
+ */
+typedef int (*lu_printer_t)(const struct lu_env *env,
+                           void *cookie, const char *format, ...)
+       __printf(3, 4);
+
+/**
+ * Operations specific for particular lu_object.
+ */
+struct lu_object_operations {
+
+       /**
+        * Allocate lower-layer parts of the object by calling
+        * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
+        * underlying device.
+        *
+        * This method is called once for each object inserted into object
+        * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
+        * object(s) it create into appropriate places of object stack.
+        */
+       int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
+                              struct lu_object *o,
+                              const struct lu_object_conf *conf);
+       /**
+        * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
+        * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
+        * initialization depending on lower layers.
+        */
+       int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
+                               struct lu_object *o);
+       /**
+        * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
+        * that object is being destroyed. Dual to
+        * lu_object_operations::loo_object_init().
+        */
+       void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
+                                 struct lu_object *o);
+       /**
+        * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
+        * object is removed from memory.
+        */
+       void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
+                               struct lu_object *o);
+       /**
+        * Called when last active reference to the object is released (and
+        * object returns to the cache). This method is optional.
+        */
+       void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
+                                  struct lu_object *o);
+       /**
+        * Optional debugging helper. Print given object.
+        */
+       int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
+                               lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
+       /**
+        * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
+        * consistent.
+        */
+       int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
+};
+
+/**
+ * Type of lu_device.
+ */
+struct lu_device_type;
+
+/**
+ * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
+ */
+struct lu_device {
+       /**
+        * reference count. This is incremented, in particular, on each object
+        * created at this layer.
+        *
+        * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
+        */
+       atomic_t                       ld_ref;
+       /**
+        * Pointer to device type. Never modified once set.
+        */
+       struct lu_device_type       *ld_type;
+       /**
+        * Operation vector for this device.
+        */
+       const struct lu_device_operations *ld_ops;
+       /**
+        * Stack this device belongs to.
+        */
+       struct lu_site              *ld_site;
+       struct proc_dir_entry        *ld_proc_entry;
+
+       /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
+       struct obd_device                *ld_obd;
+       /**
+        * A list of references to this object, for debugging.
+        */
+       struct lu_ref                 ld_reference;
+       /**
+        * Link the device to the site.
+        **/
+       struct list_head                         ld_linkage;
+};
+
+struct lu_device_type_operations;
+
+/**
+ * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
+ * device types.
+ */
+enum lu_device_tag {
+       /** this is meta-data device */
+       LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
+       /** this is data device */
+       LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
+       /** data device in the client stack */
+       LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
+};
+
+/**
+ * Type of device.
+ */
+struct lu_device_type {
+       /**
+        * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
+        */
+       __u32                              ldt_tags;
+       /**
+        * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
+        */
+       char                               *ldt_name;
+       /**
+        * Operations for this type.
+        */
+       const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
+       /**
+        * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
+        */
+       struct obd_type                 *ldt_obd_type;
+       /**
+        * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
+        */
+       __u32                              ldt_ctx_tags;
+       /**
+        * Number of existing device type instances.
+        */
+       unsigned                                ldt_device_nr;
+       /**
+        * Linkage into a global list of all device types.
+        *
+        * \see lu_device_types.
+        */
+       struct list_head                              ldt_linkage;
+};
+
+/**
+ * Operations on a device type.
+ */
+struct lu_device_type_operations {
+       /**
+        * Allocate new device.
+        */
+       struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
+                                              struct lu_device_type *t,
+                                              struct lustre_cfg *lcfg);
+       /**
+        * Free device. Dual to
+        * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
+        * the next device in the stack.
+        */
+       struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
+                                             struct lu_device *);
+
+       /**
+        * Initialize the devices after allocation
+        */
+       int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
+                                struct lu_device *, const char *,
+                                struct lu_device *);
+       /**
+        * Finalize device. Dual to
+        * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
+        * the next device in the stack.
+        */
+       struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
+                                             struct lu_device *);
+       /**
+        * Initialize device type. This is called on module load.
+        */
+       int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
+       /**
+        * Finalize device type. Dual to
+        * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
+        */
+       void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
+       /**
+        * Called when the first device is created.
+        */
+       void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
+       /**
+        * Called when number of devices drops to 0.
+        */
+       void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
+};
+
+static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
+{
+       return ergo(d != NULL, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
+}
+
+/**
+ * Common object attributes.
+ */
+struct lu_attr {
+       /** size in bytes */
+       __u64     la_size;
+       /** modification time in seconds since Epoch */
+       s64       la_mtime;
+       /** access time in seconds since Epoch */
+       s64       la_atime;
+       /** change time in seconds since Epoch */
+       s64       la_ctime;
+       /** 512-byte blocks allocated to object */
+       __u64     la_blocks;
+       /** permission bits and file type */
+       __u32     la_mode;
+       /** owner id */
+       __u32     la_uid;
+       /** group id */
+       __u32     la_gid;
+       /** object flags */
+       __u32     la_flags;
+       /** number of persistent references to this object */
+       __u32     la_nlink;
+       /** blk bits of the object*/
+       __u32     la_blkbits;
+       /** blk size of the object*/
+       __u32     la_blksize;
+       /** real device */
+       __u32     la_rdev;
+       /**
+        * valid bits
+        *
+        * \see enum la_valid
+        */
+       __u64     la_valid;
+};
+
+/** Bit-mask of valid attributes */
+enum la_valid {
+       LA_ATIME = 1 << 0,
+       LA_MTIME = 1 << 1,
+       LA_CTIME = 1 << 2,
+       LA_SIZE  = 1 << 3,
+       LA_MODE  = 1 << 4,
+       LA_UID   = 1 << 5,
+       LA_GID   = 1 << 6,
+       LA_BLOCKS = 1 << 7,
+       LA_TYPE   = 1 << 8,
+       LA_FLAGS  = 1 << 9,
+       LA_NLINK  = 1 << 10,
+       LA_RDEV   = 1 << 11,
+       LA_BLKSIZE = 1 << 12,
+       LA_KILL_SUID = 1 << 13,
+       LA_KILL_SGID = 1 << 14,
+};
+
+/**
+ * Layer in the layered object.
+ */
+struct lu_object {
+       /**
+        * Header for this object.
+        */
+       struct lu_object_header    *lo_header;
+       /**
+        * Device for this layer.
+        */
+       struct lu_device                  *lo_dev;
+       /**
+        * Operations for this object.
+        */
+       const struct lu_object_operations *lo_ops;
+       /**
+        * Linkage into list of all layers.
+        */
+       struct list_head                         lo_linkage;
+       /**
+        * Link to the device, for debugging.
+        */
+       struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
+};
+
+enum lu_object_header_flags {
+       /**
+        * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
+        * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
+        * once set.
+        */
+       LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
+       /**
+        * Mark this object has already been taken out of cache.
+        */
+       LU_OBJECT_UNHASHED = 1
+};
+
+enum lu_object_header_attr {
+       LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
+       LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
+       /**
+        * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
+        */
+       LOHA_FT_START = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
+       LOHA_FT_END   = 017 << 12, /**< S_IFMT */
+};
+
+/**
+ * "Compound" object, consisting of multiple layers.
+ *
+ * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
+ *
+ * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
+ * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
+ * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
+ * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
+ * whether object is backed by persistent storage entity.
+ */
+struct lu_object_header {
+       /**
+        * Fid, uniquely identifying this object.
+        */
+       struct lu_fid           loh_fid;
+       /**
+        * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
+        * atomically.
+        */
+       unsigned long     loh_flags;
+       /**
+        * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
+        */
+       atomic_t           loh_ref;
+       /**
+        * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
+        * lu_object_header_attr.
+        */
+       __u32             loh_attr;
+       /**
+        * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
+        */
+       struct hlist_node       loh_hash;
+       /**
+        * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
+        */
+       struct list_head             loh_lru;
+       /**
+        * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
+        * during object destruction). No locking is necessary.
+        */
+       struct list_head             loh_layers;
+       /**
+        * A list of references to this object, for debugging.
+        */
+       struct lu_ref     loh_reference;
+};
+
+struct fld;
+
+struct lu_site_bkt_data {
+       /**
+        * number of busy object on this bucket
+        */
+       long                  lsb_busy;
+       /**
+        * LRU list, updated on each access to object. Protected by
+        * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
+        *
+        * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
+        * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
+        * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
+        */
+       struct list_head                lsb_lru;
+       /**
+        * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
+        * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
+        * wait before re-trying when object in the process of destruction is
+        * found in the hash table.
+        *
+        * \see htable_lookup().
+        */
+       wait_queue_head_t              lsb_marche_funebre;
+};
+
+enum {
+       LU_SS_CREATED    = 0,
+       LU_SS_CACHE_HIT,
+       LU_SS_CACHE_MISS,
+       LU_SS_CACHE_RACE,
+       LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
+       LU_SS_LRU_PURGED,
+       LU_SS_LAST_STAT
+};
+
+/**
+ * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
+ * discipline is maintained.
+ *
+ * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
+ * address space.
+ *
+ * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
+ * lu_object.
+ */
+struct lu_site {
+       /**
+        * objects hash table
+        */
+       struct cfs_hash        *ls_obj_hash;
+       /**
+        * index of bucket on hash table while purging
+        */
+       int                    ls_purge_start;
+       /**
+        * Top-level device for this stack.
+        */
+       struct lu_device         *ls_top_dev;
+       /**
+        * Bottom-level device for this stack
+        */
+       struct lu_device        *ls_bottom_dev;
+       /**
+        * Linkage into global list of sites.
+        */
+       struct list_head                ls_linkage;
+       /**
+        * List for lu device for this site, protected
+        * by ls_ld_lock.
+        **/
+       struct list_head                ls_ld_linkage;
+       spinlock_t              ls_ld_lock;
+
+       /**
+        * lu_site stats
+        */
+       struct lprocfs_stats    *ls_stats;
+       /**
+        * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
+        */
+       struct seq_server_site  *ld_seq_site;
+};
+
+static inline struct lu_site_bkt_data *
+lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
+{
+       struct cfs_hash_bd bd;
+
+       cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
+       return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
+}
+
+static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
+{
+       return s->ld_seq_site;
+}
+
+/** \name ctors
+ * Constructors/destructors.
+ * @{
+ */
+
+int  lu_site_init       (struct lu_site *s, struct lu_device *d);
+void lu_site_fini       (struct lu_site *s);
+int  lu_site_init_finish  (struct lu_site *s);
+void lu_stack_fini     (const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
+void lu_device_get     (struct lu_device *d);
+void lu_device_put     (struct lu_device *d);
+int  lu_device_init       (struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
+void lu_device_fini       (struct lu_device *d);
+int  lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
+void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
+int  lu_object_init       (struct lu_object *o,
+                          struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
+void lu_object_fini       (struct lu_object *o);
+void lu_object_add_top    (struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
+void lu_object_add     (struct lu_object *before, struct lu_object *o);
+
+void lu_dev_add_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
+void lu_dev_del_linkage(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
+
+/**
+ * Helpers to initialize and finalize device types.
+ */
+
+int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
+void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
+void lu_types_stop(void);
+
+/** @} ctors */
+
+/** \name caching
+ * Caching and reference counting.
+ * @{
+ */
+
+/**
+ * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
+ * attain additional reference. To acquire initial reference use
+ * lu_object_find().
+ */
+static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
+{
+       LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
+       atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
+}
+
+/**
+ * Return true of object will not be cached after last reference to it is
+ * released.
+ */
+static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
+{
+       return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
+}
+
+void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
+void lu_object_put_nocache(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
+void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
+
+int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr);
+
+void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
+                  lu_printer_t printer);
+struct lu_object *lu_object_find(const struct lu_env *env,
+                                struct lu_device *dev, const struct lu_fid *f,
+                                const struct lu_object_conf *conf);
+struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
+                                   struct lu_device *dev,
+                                   const struct lu_fid *f,
+                                   const struct lu_object_conf *conf);
+struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
+                                      struct lu_device *dev,
+                                      const struct lu_fid *f,
+                                      const struct lu_object_conf *conf);
+/** @} caching */
+
+/** \name helpers
+ * Helpers.
+ * @{
+ */
+
+/**
+ * First (topmost) sub-object of given compound object
+ */
+static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
+{
+       LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
+       return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
+}
+
+/**
+ * Next sub-object in the layering
+ */
+static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
+{
+       return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
+}
+
+/**
+ * Pointer to the fid of this object.
+ */
+static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
+{
+       return &o->lo_header->loh_fid;
+}
+
+/**
+ * return device operations vector for this object
+ */
+static const inline struct lu_device_operations *
+lu_object_ops(const struct lu_object *o)
+{
+       return o->lo_dev->ld_ops;
+}
+
+/**
+ * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
+ * \a dtype.
+ */
+struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
+                                  const struct lu_device_type *dtype);
+
+/**
+ * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
+ */
+int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
+                     void *cookie, const char *format, ...);
+
+/**
+ * Print object description followed by a user-supplied message.
+ */
+#define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)                   \
+do {                                                                 \
+       LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                  \
+                                                                         \
+       if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                \
+               lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
+               CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);              \
+       }                                                                \
+} while (0)
+
+/**
+ * Print short object description followed by a user-supplied message.
+ */
+#define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)               \
+do {                                                               \
+       LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                \
+                                                                       \
+       if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {              \
+               lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
+                                      (object)->lo_header);        \
+               lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");          \
+               CDEBUG(mask, format , ## __VA_ARGS__);            \
+       }                                                              \
+} while (0)
+
+void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
+                           lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
+void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
+                           lu_printer_t printer,
+                           const struct lu_object_header *hdr);
+
+/**
+ * Check object consistency.
+ */
+int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
+
+
+/**
+ * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
+ * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
+ * and it does not needs to be committed to storage.
+ */
+#define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
+
+/**
+ * Check whether object on the remote storage.
+ */
+#define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
+
+static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
+{
+       return lu_object_exists(o);
+}
+
+static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
+{
+       return !lu_object_exists(o);
+}
+
+/**
+ * Attr of this object.
+ */
+static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
+{
+       LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
+       return o->lo_header->loh_attr;
+}
+
+static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
+                                    const char *scope,
+                                    const void *source)
+{
+       lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
+}
+
+static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
+                                       struct lu_ref_link *link,
+                                       const char *scope,
+                                       const void *source)
+{
+       lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
+}
+
+static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
+                                    const char *scope, const void *source)
+{
+       lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
+}
+
+static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
+                                       struct lu_ref_link *link,
+                                       const char *scope, const void *source)
+{
+       lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
+}
+
+/** input params, should be filled out by mdt */
+struct lu_rdpg {
+       /** hash */
+       __u64              rp_hash;
+       /** count in bytes */
+       unsigned int        rp_count;
+       /** number of pages */
+       unsigned int        rp_npages;
+       /** requested attr */
+       __u32              rp_attrs;
+       /** pointers to pages */
+       struct page        **rp_pages;
+};
+
+enum lu_xattr_flags {
+       LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
+       LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
+};
+
+/** @} helpers */
+
+/** \name lu_context
+ * @{ */
+
+/** For lu_context health-checks */
+enum lu_context_state {
+       LCS_INITIALIZED = 1,
+       LCS_ENTERED,
+       LCS_LEFT,
+       LCS_FINALIZED
+};
+
+/**
+ * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
+ * with thread.
+ *
+ * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
+ * system initialization and shutdown) are executed "within" some
+ * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
+ * as an argument to all methods.
+ *
+ * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
+ * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
+ * execution environments (like system calls).
+ *
+ * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
+ * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
+ * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
+ *
+ * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
+ *
+ * \see lu_context_key
+ */
+struct lu_context {
+       /**
+        * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
+        * allocate values of server-side keys for the client contexts and
+        * vice versa.
+        *
+        * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
+        * marked with tags. Key value are created only for context whose set
+        * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
+        * from enum lu_context_tag.
+        */
+       __u32             lc_tags;
+       enum lu_context_state  lc_state;
+       /**
+        * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
+        * contexts.
+        */
+       struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
+       /**
+        * Pointer to an array with key values. Internal implementation
+        * detail.
+        */
+       void             **lc_value;
+       /**
+        * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
+        * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
+        * are placed here.
+        */
+       struct list_head             lc_remember;
+       /**
+        * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
+        * keys were registered.
+        */
+       unsigned               lc_version;
+       /**
+        * Debugging cookie.
+        */
+       unsigned               lc_cookie;
+};
+
+/**
+ * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
+ */
+
+enum lu_context_tag {
+       /**
+        * Thread on md server
+        */
+       LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
+       /**
+        * Thread on dt server
+        */
+       LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
+       /**
+        * Context for transaction handle
+        */
+       LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
+       /**
+        * Thread on client
+        */
+       LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
+       /**
+        * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
+        * a client.
+        */
+       LCT_SESSION   = 1 << 4,
+       /**
+        * A per-request data on OSP device
+        */
+       LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
+       /**
+        * MGS device thread
+        */
+       LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
+       /**
+        * Context for local operations
+        */
+       LCT_LOCAL = 1 << 7,
+       /**
+        * Set when at least one of keys, having values in this context has
+        * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
+        * optimize lu_context_exit() call.
+        */
+       LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
+       /**
+        * Don't add references for modules creating key values in that context.
+        * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
+        */
+       LCT_NOREF     = 1 << 29,
+       /**
+        * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
+        */
+       LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
+       /**
+        * Context should be remembered.
+        */
+       LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
+       /**
+        * Contexts usable in cache shrinker thread.
+        */
+       LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
+};
+
+/**
+ * Key. Represents per-context value slot.
+ *
+ * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
+ * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
+ * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
+ * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
+ * by calling lu_context_refill().
+ *
+ * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
+ * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
+ * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
+ * stopping threads started by the module, that created contexts in their
+ * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
+ * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
+ * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
+ * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
+ * for unloading it does the following:
+ *
+ *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
+ *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
+ *       and
+ *
+ *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
+ *       keys, thus releasing references to the module.
+ *
+ * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
+ * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
+ * `quiescent' marker.
+ *
+ * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
+ * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
+ * shutdown are serialized by some external means.
+ *
+ * \see lu_context
+ */
+struct lu_context_key {
+       /**
+        * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
+        */
+       __u32 lct_tags;
+       /**
+        * Value constructor. This is called when new value is created for a
+        * context. Returns pointer to new value of error pointer.
+        */
+       void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
+                          struct lu_context_key *key);
+       /**
+        * Value destructor. Called when context with previously allocated
+        * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
+        * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
+        */
+       void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
+                          struct lu_context_key *key, void *data);
+       /**
+        * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
+        * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
+        * released, etc.
+        */
+       void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
+                          struct lu_context_key *key, void *data);
+       /**
+        * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
+        * reserved for this key.
+        */
+       int      lct_index;
+       /**
+        * Internal implementation detail: number of values created for this
+        * key.
+        */
+       atomic_t lct_used;
+       /**
+        * Internal implementation detail: module for this key.
+        */
+       struct module *lct_owner;
+       /**
+        * References to this key. For debugging.
+        */
+       struct lu_ref  lct_reference;
+};
+
+#define LU_KEY_INIT(mod, type)                             \
+       static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
+                                   struct lu_context_key *key)   \
+       {                                                        \
+               type *value;                                  \
+                                                                 \
+               CLASSERT(PAGE_CACHE_SIZE >= sizeof (*value));       \
+                                                                 \
+               OBD_ALLOC_PTR(value);                        \
+               if (value == NULL)                              \
+                       value = ERR_PTR(-ENOMEM);                \
+                                                                 \
+               return value;                                \
+       }                                                        \
+       struct __##mod##__dummy_init {;} /* semicolon catcher */
+
+#define LU_KEY_FINI(mod, type)                                       \
+       static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
+                                   struct lu_context_key *key, void *data) \
+       {                                                                  \
+               type *info = data;                                        \
+                                                                           \
+               OBD_FREE_PTR(info);                                      \
+       }                                                                  \
+       struct __##mod##__dummy_fini {;} /* semicolon catcher */
+
+#define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
+       LU_KEY_INIT(mod, type); \
+       LU_KEY_FINI(mod, type)
+
+#define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)               \
+       struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
+               .lct_tags = tags,                      \
+               .lct_init = mod##_key_init,          \
+               .lct_fini = mod##_key_fini            \
+       }
+
+#define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                       \
+do {                                               \
+       (key)->lct_owner = THIS_MODULE;          \
+} while (0)
+
+int   lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
+void  lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
+void *lu_context_key_get     (const struct lu_context *ctx,
+                              const struct lu_context_key *key);
+void  lu_context_key_quiesce (struct lu_context_key *key);
+void  lu_context_key_revive  (struct lu_context_key *key);
+
+
+/*
+ * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
+ * owning module.
+ */
+
+#define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                       \
+       static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
+       {                                                              \
+               struct lu_context_key *key = k;                  \
+               va_list args;                                      \
+                                                                       \
+               va_start(args, k);                                    \
+               do {                                                \
+                       LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                      \
+                       key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
+               } while (key != NULL);                            \
+               va_end(args);                                      \
+       }
+
+#define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                   \
+       LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
+       static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)        \
+       {                                                              \
+               mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);            \
+               return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
+       }                                                              \
+       struct __##mod##_dummy_type_init {;}
+
+#define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                   \
+       static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)      \
+       {                                                              \
+               lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
+       }                                                              \
+       struct __##mod##_dummy_type_fini {;}
+
+#define LU_TYPE_START(mod, ...)                                 \
+       static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
+       {                                                      \
+               lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
+       }                                                      \
+       struct __##mod##_dummy_type_start {;}
+
+#define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                           \
+       static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
+       {                                                      \
+               lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
+       }                                                      \
+       struct __##mod##_dummy_type_stop {;}
+
+
+
+#define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)         \
+       LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);  \
+       LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);  \
+       LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
+       LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
+
+int   lu_context_init  (struct lu_context *ctx, __u32 tags);
+void  lu_context_fini  (struct lu_context *ctx);
+void  lu_context_enter (struct lu_context *ctx);
+void  lu_context_exit  (struct lu_context *ctx);
+int   lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
+
+/*
+ * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
+ * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
+ */
+
+int  lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
+void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
+void lu_context_key_revive_many  (struct lu_context_key *k, ...);
+void lu_context_key_quiesce_many (struct lu_context_key *k, ...);
+
+/*
+ * update/clear ctx/ses tags.
+ */
+void lu_context_tags_update(__u32 tags);
+void lu_context_tags_clear(__u32 tags);
+void lu_session_tags_update(__u32 tags);
+void lu_session_tags_clear(__u32 tags);
+
+/**
+ * Environment.
+ */
+struct lu_env {
+       /**
+        * "Local" context, used to store data instead of stack.
+        */
+       struct lu_context  le_ctx;
+       /**
+        * "Session" context for per-request data.
+        */
+       struct lu_context *le_ses;
+};
+
+int  lu_env_init  (struct lu_env *env, __u32 tags);
+void lu_env_fini  (struct lu_env *env);
+int  lu_env_refill(struct lu_env *env);
+int  lu_env_refill_by_tags(struct lu_env *env, __u32 ctags, __u32 stags);
+
+/** @} lu_context */
+
+/**
+ * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
+ * ll_rd_*()-style functions.
+ */
+int lu_site_stats_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
+
+/**
+ * Common name structure to be passed around for various name related methods.
+ */
+struct lu_name {
+       const char    *ln_name;
+       int         ln_namelen;
+};
+
+/**
+ * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
+ * methods.
+ */
+struct lu_buf {
+       void   *lb_buf;
+       ssize_t lb_len;
+};
+
+#define DLUBUF "(%p %zu)"
+#define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
+/**
+ * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
+ * exported.
+ */
+
+/**
+ * Initialization of global lu_* data.
+ */
+int lu_global_init(void);
+
+/**
+ * Dual to lu_global_init().
+ */
+void lu_global_fini(void);
+
+struct lu_kmem_descr {
+       struct kmem_cache **ckd_cache;
+       const char       *ckd_name;
+       const size_t      ckd_size;
+};
+
+int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
+void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
+
+void lu_object_assign_fid(const struct lu_env *env, struct lu_object *o,
+                         const struct lu_fid *fid);
+struct lu_object *lu_object_anon(const struct lu_env *env,
+                                struct lu_device *dev,
+                                const struct lu_object_conf *conf);
+
+/** null buffer */
+extern struct lu_buf LU_BUF_NULL;
+
+void lu_buf_free(struct lu_buf *buf);
+void lu_buf_alloc(struct lu_buf *buf, int size);
+void lu_buf_realloc(struct lu_buf *buf, int size);
+
+int lu_buf_check_and_grow(struct lu_buf *buf, int len);
+struct lu_buf *lu_buf_check_and_alloc(struct lu_buf *buf, int len);
+
+/** @} lu */
+#endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */