src/ceph/src/os/filestore/HashIndex.cc

   1 // -*- mode:C++; tab-width:8; c-basic-offset:2; indent-tabs-mode:t -*-
   2 // vim: ts=8 sw=2 smarttab
   3 /*
   4  * Ceph - scalable distributed file system
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004-2006 Sage Weil <sage@newdream.net>
   7  *
   8  * This is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License version 2.1, as published by the Free Software
  11  * Foundation.  See file COPYING.
  12  *
  13  */
  14
  15 #include "include/compat.h"
  16 #include "include/types.h"
  17 #include "include/buffer.h"
  18 #include "osd/osd_types.h"
  19 #include <errno.h>
  20
  21 #include "HashIndex.h"
  22
  23 #include "common/errno.h"
  24 #include "common/debug.h"
  25 #define dout_context cct
  26 #define dout_subsys ceph_subsys_filestore
  27
  28 const string HashIndex::SUBDIR_ATTR = "contents";
  29 const string HashIndex::SETTINGS_ATTR = "settings";
  30 const string HashIndex::IN_PROGRESS_OP_TAG = "in_progress_op";
  31
  32 /// hex digit to integer value
  33 int hex_to_int(char c)
  34 {
  35   if (c >= '0' && c <= '9')
  36     return c - '0';
  37   if (c >= 'A' && c <= 'F')
  38     return c - 'A' + 10;
  39   ceph_abort();
  40 }
  41
  42 /// int value to hex digit
  43 char int_to_hex(int v)
  44 {
  45   assert(v < 16);
  46   if (v < 10)
  47     return '0' + v;
  48   return 'A' + v - 10;
  49 }
  50
  51 /// reverse bits in a nibble (0..15)
  52 int reverse_nibble_bits(int in)
  53 {
  54   assert(in < 16);
  55   return
  56     ((in & 8) >> 3) |
  57     ((in & 4) >> 1) |
  58     ((in & 2) << 1) |
  59     ((in & 1) << 3);
  60 }
  61
  62 /// reverse nibble bits in a hex digit
  63 char reverse_hexdigit_bits(char c)
  64 {
  65   return int_to_hex(reverse_nibble_bits(hex_to_int(c)));
  66 }
  67
  68 /// reverse nibble bits in a hex string
  69 string reverse_hexdigit_bits_string(string s)
  70 {
  71   for (unsigned i=0; i<s.size(); ++i)
  72     s[i] = reverse_hexdigit_bits(s[i]);
  73   return s;
  74 }
  75
  76 /// compare hex digit (as length 1 string) bitwise
  77 bool cmp_hexdigit_bitwise(const string& l, const string& r)
  78 {
  79   assert(l.length() == 1 && r.length() == 1);
  80   int lv = hex_to_int(l[0]);
  81   int rv = hex_to_int(r[0]);
  82   assert(lv < 16);
  83   assert(rv < 16);
  84   return reverse_nibble_bits(lv) < reverse_nibble_bits(rv);
  85 }
  86
  87 /// compare hex digit string bitwise
  88 bool cmp_hexdigit_string_bitwise(const string& l, const string& r)
  89 {
  90   string ll = reverse_hexdigit_bits_string(l);
  91   string rr = reverse_hexdigit_bits_string(r);
  92   return ll < rr;
  93 }
  94
  95 int HashIndex::cleanup() {
  96   bufferlist bl;
  97   int r = get_attr_path(vector<string>(), IN_PROGRESS_OP_TAG, bl);
  98   if (r < 0) {
  99     // No in progress operations!
 100     return 0;
 101   }
 102   bufferlist::iterator i = bl.begin();
 103   InProgressOp in_progress(i);
 104   subdir_info_s info;
 105   r = get_info(in_progress.path, &info);
 106   if (r == -ENOENT) {
 107     return end_split_or_merge(in_progress.path);
 108   } else if (r < 0) {
 109     return r;
 110   }
 111
 112   if (in_progress.is_split())
 113     return complete_split(in_progress.path, info);
 114   else if (in_progress.is_merge())
 115     return complete_merge(in_progress.path, info);
 116   else if (in_progress.is_col_split()) {
 117     for (vector<string>::iterator i = in_progress.path.begin();
 118          i != in_progress.path.end();
 119          ++i) {
 120       vector<string> path(in_progress.path.begin(), i);
 121       int r = reset_attr(path);
 122       if (r < 0)
 123         return r;
 124     }
 125     return 0;
 126   }
 127   else
 128     return -EINVAL;
 129 }
 130
 131 int HashIndex::reset_attr(
 132   const vector<string> &path)
 133 {
 134   int exists = 0;
 135   int r = path_exists(path, &exists);
 136   if (r < 0)
 137     return r;
 138   if (!exists)
 139     return 0;
 140   map<string, ghobject_t> objects;
 141   vector<string> subdirs;
 142   r = list_objects(path, 0, 0, &objects);
 143   if (r < 0)
 144     return r;
 145   r = list_subdirs(path, &subdirs);
 146   if (r < 0)
 147     return r;
 148
 149   subdir_info_s info;
 150   info.hash_level = path.size();
 151   info.objs = objects.size();
 152   info.subdirs = subdirs.size();
 153   return set_info(path, info);
 154 }
 155
 156 int HashIndex::col_split_level(
 157   HashIndex &from,
 158   HashIndex &to,
 159   const vector<string> &path,
 160   uint32_t inbits,
 161   uint32_t match,
 162   unsigned *mkdirred)
 163 {
 164   /* For each subdir, move, recurse, or ignore based on comparing the low order
 165    * bits of the hash represented by the subdir path with inbits, match passed
 166    * in.
 167    */
 168   vector<string> subdirs;
 169   int r = from.list_subdirs(path, &subdirs);
 170   if (r < 0)
 171     return r;
 172   map<string, ghobject_t> objects;
 173   r = from.list_objects(path, 0, 0, &objects);
 174   if (r < 0)
 175     return r;
 176
 177   set<string> to_move;
 178   for (vector<string>::iterator i = subdirs.begin();
 179        i != subdirs.end();
 180        ++i) {
 181     uint32_t bits = 0;
 182     uint32_t hash = 0;
 183     vector<string> sub_path(path.begin(), path.end());
 184     sub_path.push_back(*i);
 185     path_to_hobject_hash_prefix(sub_path, &bits, &hash);
 186     if (bits < inbits) {
 187       if (hobject_t::match_hash(hash, bits, match)) {
 188         r = col_split_level(
 189           from,
 190           to,
 191           sub_path,
 192           inbits,
 193           match,
 194           mkdirred);
 195         if (r < 0)
 196           return r;
 197         if (*mkdirred > path.size())
 198           *mkdirred = path.size();
 199       } // else, skip, doesn't need to be moved or recursed into
 200     } else {
 201       if (hobject_t::match_hash(hash, inbits, match)) {
 202         to_move.insert(*i);
 203       }
 204     } // else, skip, doesn't need to be moved or recursed into
 205   }
 206
 207   /* Then, do the same for each object */
 208   map<string, ghobject_t> objs_to_move;
 209   for (map<string, ghobject_t>::iterator i = objects.begin();
 210        i != objects.end();
 211        ++i) {
 212     if (i->second.match(inbits, match)) {
 213       objs_to_move.insert(*i);
 214     }
 215   }
 216
 217   if (objs_to_move.empty() && to_move.empty())
 218     return 0;
 219
 220   // Make parent directories as needed
 221   while (*mkdirred < path.size()) {
 222     ++*mkdirred;
 223     int exists = 0;
 224     vector<string> creating_path(path.begin(), path.begin()+*mkdirred);
 225     r = to.path_exists(creating_path, &exists);
 226     if (r < 0)
 227       return r;
 228     if (exists)
 229       continue;
 230     subdir_info_s info;
 231     info.objs = 0;
 232     info.subdirs = 0;
 233     info.hash_level = creating_path.size();
 234     if (*mkdirred < path.size() - 1)
 235       info.subdirs = 1;
 236     r = to.start_col_split(creating_path);
 237     if (r < 0)
 238       return r;
 239     r = to.create_path(creating_path);
 240     if (r < 0)
 241       return r;
 242     r = to.set_info(creating_path, info);
 243     if (r < 0)
 244       return r;
 245     r = to.end_split_or_merge(creating_path);
 246     if (r < 0)
 247       return r;
 248   }
 249
 250   subdir_info_s from_info;
 251   subdir_info_s to_info;
 252   r = from.get_info(path, &from_info);
 253   if (r < 0)
 254     return r;
 255   r = to.get_info(path, &to_info);
 256   if (r < 0)
 257     return r;
 258
 259   from.start_col_split(path);
 260   to.start_col_split(path);
 261
 262   // Do subdir moves
 263   for (set<string>::iterator i = to_move.begin();
 264        i != to_move.end();
 265        ++i) {
 266     from_info.subdirs--;
 267     to_info.subdirs++;
 268     r = move_subdir(from, to, path, *i);
 269     if (r < 0)
 270       return r;
 271   }
 272
 273   for (map<string, ghobject_t>::iterator i = objs_to_move.begin();
 274        i != objs_to_move.end();
 275        ++i) {
 276     from_info.objs--;
 277     to_info.objs++;
 278     r = move_object(from, to, path, *i);
 279     if (r < 0)
 280       return r;
 281   }
 282
 283
 284   r = to.set_info(path, to_info);
 285   if (r < 0)
 286     return r;
 287   r = from.set_info(path, from_info);
 288   if (r < 0)
 289     return r;
 290   from.end_split_or_merge(path);
 291   to.end_split_or_merge(path);
 292   return 0;
 293 }
 294
 295 int HashIndex::_split(
 296   uint32_t match,
 297   uint32_t bits,
 298   CollectionIndex* dest) {
 299   assert(collection_version() == dest->collection_version());
 300   unsigned mkdirred = 0;
 301   return col_split_level(
 302     *this,
 303     *static_cast<HashIndex*>(dest),
 304     vector<string>(),
 305     bits,
 306     match,
 307     &mkdirred);
 308 }
 309
 310 int HashIndex::split_dirs(const vector<string> &path) {
 311   dout(20) << __func__ << " " << path << dendl;
 312   subdir_info_s info;
 313   int r = get_info(path, &info);
 314   if (r < 0) {
 315     dout(10) << "error looking up info for " << path << ": "
 316              << cpp_strerror(r) << dendl;
 317     return r;
 318   }
 319
 320   if (must_split(info)) {
 321     dout(1) << __func__ << " " << path << " has " << info.objs
 322             << " objects, starting split." << dendl;
 323     r = initiate_split(path, info);
 324     if (r < 0) {
 325       dout(10) << "error initiating split on " << path << ": "
 326                << cpp_strerror(r) << dendl;
 327       return r;
 328     }
 329
 330     r = complete_split(path, info);
 331     dout(1) << __func__ << " " << path << " split completed."
 332             << dendl;
 333     if (r < 0) {
 334       dout(10) << "error completing split on " << path << ": "
 335                << cpp_strerror(r) << dendl;
 336       return r;
 337     }
 338   }
 339
 340   vector<string> subdirs;
 341   r = list_subdirs(path, &subdirs);
 342   if (r < 0) {
 343     dout(10) << "error listing subdirs of " << path << ": "
 344              << cpp_strerror(r) << dendl;
 345     return r;
 346   }
 347   for (vector<string>::const_iterator it = subdirs.begin();
 348        it != subdirs.end(); ++it) {
 349     vector<string> subdir_path(path);
 350     subdir_path.push_back(*it);
 351     r = split_dirs(subdir_path);
 352     if (r < 0) {
 353       return r;
 354     }
 355   }
 356
 357   return r;
 358 }
 359
 360 int HashIndex::apply_layout_settings() {
 361   vector<string> path;
 362   dout(10) << __func__ << " split multiple = " << split_multiplier
 363            << " merge threshold = " << merge_threshold
 364            << " split rand factor = " << cct->_conf->filestore_split_rand_factor
 365            << dendl;
 366   int r = write_settings();
 367   if (r < 0)
 368     return r;
 369   return split_dirs(path);
 370 }
 371
 372 int HashIndex::_init() {
 373   subdir_info_s info;
 374   vector<string> path;
 375   int r = set_info(path, info);
 376   if (r < 0)
 377     return r;
 378   return write_settings();
 379 }
 380
 381 int HashIndex::write_settings() {
 382   if (cct->_conf->filestore_split_rand_factor > 0) {
 383     settings.split_rand_factor = rand() % cct->_conf->filestore_split_rand_factor;
 384   } else {
 385     settings.split_rand_factor = 0;
 386   }
 387   vector<string> path;
 388   bufferlist bl;
 389   settings.encode(bl);
 390   return add_attr_path(path, SETTINGS_ATTR, bl);
 391 }
 392
 393 int HashIndex::read_settings() {
 394   vector<string> path;
 395   bufferlist bl;
 396   int r = get_attr_path(path, SETTINGS_ATTR, bl);
 397   if (r == -ENODATA)
 398     return 0;
 399   if (r < 0) {
 400     derr << __func__ << " error reading settings: " << cpp_strerror(r) << dendl;
 401     return r;
 402   }
 403   bufferlist::iterator it = bl.begin();
 404   settings.decode(it);
 405   dout(20) << __func__ << " split_rand_factor = " << settings.split_rand_factor << dendl;
 406   return 0;
 407 }
 408
 409 /* LFNIndex virtual method implementations */
 410 int HashIndex::_created(const vector<string> &path,
 411                         const ghobject_t &oid,
 412                         const string &mangled_name) {
 413   subdir_info_s info;
 414   int r;
 415   r = get_info(path, &info);
 416   if (r < 0)
 417     return r;
 418   info.objs++;
 419   r = set_info(path, info);
 420   if (r < 0)
 421     return r;
 422
 423   if (must_split(info)) {
 424     dout(1) << __func__ << " " << path << " has " << info.objs
 425             << " objects, starting split." << dendl;
 426     int r = initiate_split(path, info);
 427     if (r < 0)
 428       return r;
 429     r = complete_split(path, info);
 430     dout(1) << __func__ << " " << path << " split completed."
 431             << dendl;
 432     return r;
 433   } else {
 434     return 0;
 435   }
 436 }
 437
 438 int HashIndex::_remove(const vector<string> &path,
 439                        const ghobject_t &oid,
 440                        const string &mangled_name) {
 441   int r;
 442   r = remove_object(path, oid);
 443   if (r < 0)
 444     return r;
 445   subdir_info_s info;
 446   r = get_info(path, &info);
 447   if (r < 0)
 448     return r;
 449   info.objs--;
 450   r = set_info(path, info);
 451   if (r < 0)
 452     return r;
 453   if (must_merge(info)) {
 454     r = initiate_merge(path, info);
 455     if (r < 0)
 456       return r;
 457     return complete_merge(path, info);
 458   } else {
 459     return 0;
 460   }
 461 }
 462
 463 int HashIndex::_lookup(const ghobject_t &oid,
 464                        vector<string> *path,
 465                        string *mangled_name,
 466                        int *hardlink) {
 467   vector<string> path_comp;
 468   get_path_components(oid, &path_comp);
 469   vector<string>::iterator next = path_comp.begin();
 470   int exists;
 471   while (1) {
 472     int r = path_exists(*path, &exists);
 473     if (r < 0)
 474       return r;
 475     if (!exists) {
 476       if (path->empty())
 477         return -ENOENT;
 478       path->pop_back();
 479       break;
 480     }
 481     if (next == path_comp.end())
 482       break;
 483     path->push_back(*(next++));
 484   }
 485   return get_mangled_name(*path, oid, mangled_name, hardlink);
 486 }
 487
 488 int HashIndex::_collection_list_partial(const ghobject_t &start,
 489                                         const ghobject_t &end,
 490                                         int max_count,
 491                                         vector<ghobject_t> *ls,
 492                                         ghobject_t *next) {
 493   vector<string> path;
 494   ghobject_t _next;
 495   if (!next)
 496     next = &_next;
 497   *next = start;
 498   dout(20) << __func__ << " start:" << start << " end:" << end << "-" << max_count << " ls.size " << ls->size() << dendl;
 499   return list_by_hash(path, end, max_count, next, ls);
 500 }
 501
 502 int HashIndex::prep_delete() {
 503   return recursive_remove(vector<string>());
 504 }
 505
 506 int HashIndex::_pre_hash_collection(uint32_t pg_num, uint64_t expected_num_objs) {
 507   int ret;
 508   vector<string> path;
 509   subdir_info_s root_info;
 510   // Make sure there is neither objects nor sub-folders
 511   // in this collection
 512   ret = get_info(path, &root_info);
 513   if (ret < 0)
 514     return ret;
 515
 516   // Do the folder splitting first
 517   ret = pre_split_folder(pg_num, expected_num_objs);
 518   if (ret < 0)
 519     return ret;
 520   // Initialize the folder info starting from root
 521   return init_split_folder(path, 0);
 522 }
 523
 524 int HashIndex::pre_split_folder(uint32_t pg_num, uint64_t expected_num_objs)
 525 {
 526   // If folder merging is enabled (by setting the threshold positive),
 527   // no need to split
 528   if (merge_threshold > 0)
 529     return 0;
 530   const coll_t c = coll();
 531   // Do not split if the expected number of objects in this collection is zero (by default)
 532   if (expected_num_objs == 0)
 533     return 0;
 534
 535   // Calculate the number of leaf folders (which actually store files)
 536   // need to be created
 537   const uint64_t objs_per_folder = ((uint64_t)(abs(merge_threshold)) * (uint64_t)split_multiplier + settings.split_rand_factor) * 16;
 538   uint64_t leavies = expected_num_objs / objs_per_folder ;
 539   // No need to split
 540   if (leavies == 0 || expected_num_objs == objs_per_folder)
 541     return 0;
 542
 543   spg_t spgid;
 544   if (!c.is_pg_prefix(&spgid))
 545     return -EINVAL;
 546   const ps_t ps = spgid.pgid.ps();
 547
 548   // the most significant bits of pg_num
 549   const int pg_num_bits = calc_num_bits(pg_num - 1);
 550   ps_t tmp_id = ps;
 551   // calculate the number of levels we only create one sub folder
 552   int num = pg_num_bits / 4;
 553   // pg num's hex value is like 1xxx,xxxx,xxxx but not 1111,1111,1111,
 554   // so that splitting starts at level 3
 555   if (pg_num_bits % 4 == 0 && pg_num < ((uint32_t)1 << pg_num_bits)) {
 556     --num;
 557   }
 558
 559   int ret;
 560   // Start with creation that only has one subfolder
 561   vector<string> paths;
 562   int dump_num = num;
 563   while (num-- > 0) {
 564     ps_t v = tmp_id & 0x0000000f;
 565     paths.push_back(to_hex(v));
 566     ret = create_path(paths);
 567     if (ret < 0 && ret != -EEXIST)
 568       return ret;
 569     tmp_id = tmp_id >> 4;
 570   }
 571
 572   // Starting from here, we can split by creating multiple subfolders
 573   const int left_bits = pg_num_bits - dump_num * 4;
 574   // this variable denotes how many bits (for this level) that can be
 575   // used for sub folder splitting
 576   int split_bits = 4 - left_bits;
 577   // the below logic is inspired by rados.h#ceph_stable_mod,
 578   // it basically determines how many sub-folders should we
 579   // create for splitting
 580   assert(pg_num_bits > 0); // otherwise BAD_SHIFT
 581   if (((1 << (pg_num_bits - 1)) | ps) >= pg_num) {
 582     ++split_bits;
 583   }
 584   const uint32_t subs = (1 << split_bits);
 585   // Calculate how many levels we create starting from here
 586   int level  = 0;
 587   leavies /= subs;
 588   while (leavies > 1) {
 589     ++level;
 590     leavies = leavies >> 4;
 591   }
 592   for (uint32_t i = 0; i < subs; ++i) {
 593     assert(split_bits <= 4); // otherwise BAD_SHIFT
 594     int v = tmp_id | (i << ((4 - split_bits) % 4));
 595     paths.push_back(to_hex(v));
 596     ret = create_path(paths);
 597     if (ret < 0 && ret != -EEXIST)
 598       return ret;
 599     ret = recursive_create_path(paths, level);
 600     if (ret < 0)
 601       return ret;
 602     paths.pop_back();
 603   }
 604   return 0;
 605 }
 606
 607 int HashIndex::init_split_folder(vector<string> &path, uint32_t hash_level)
 608 {
 609   // Get the number of sub directories for the current path
 610   vector<string> subdirs;
 611   int ret = list_subdirs(path, &subdirs);
 612   if (ret < 0)
 613     return ret;
 614   subdir_info_s info;
 615   info.subdirs = subdirs.size();
 616   info.hash_level = hash_level;
 617   ret = set_info(path, info);
 618   if (ret < 0)
 619     return ret;
 620   ret = fsync_dir(path);
 621   if (ret < 0)
 622     return ret;
 623
 624   // Do the same for subdirs
 625   vector<string>::const_iterator iter;
 626   for (iter = subdirs.begin(); iter != subdirs.end(); ++iter) {
 627     path.push_back(*iter);
 628     ret = init_split_folder(path, hash_level + 1);
 629     if (ret < 0)
 630       return ret;
 631     path.pop_back();
 632   }
 633   return 0;
 634 }
 635
 636 int HashIndex::recursive_create_path(vector<string>& path, int level)
 637 {
 638   if (level == 0)
 639     return 0;
 640   for (int i = 0; i < 16; ++i) {
 641     path.push_back(to_hex(i));
 642     int ret = create_path(path);
 643     if (ret < 0 && ret != -EEXIST)
 644       return ret;
 645     ret = recursive_create_path(path, level - 1);
 646     if (ret < 0)
 647       return ret;
 648     path.pop_back();
 649   }
 650   return 0;
 651 }
 652
 653 int HashIndex::recursive_remove(const vector<string> &path) {
 654   return _recursive_remove(path, true);
 655 }
 656
 657 int HashIndex::_recursive_remove(const vector<string> &path, bool top) {
 658   vector<string> subdirs;
 659   dout(20) << __func__ << " path=" << path << dendl;
 660   int r = list_subdirs(path, &subdirs);
 661   if (r < 0)
 662     return r;
 663   map<string, ghobject_t> objects;
 664   r = list_objects(path, 0, 0, &objects);
 665   if (r < 0)
 666     return r;
 667   if (!objects.empty())
 668     return -ENOTEMPTY;
 669   vector<string> subdir(path);
 670   for (vector<string>::iterator i = subdirs.begin();
 671        i != subdirs.end();
 672        ++i) {
 673     subdir.push_back(*i);
 674     r = _recursive_remove(subdir, false);
 675     if (r < 0)
 676       return r;
 677     subdir.pop_back();
 678   }
 679   if (top)
 680     return 0;
 681   else
 682     return remove_path(path);
 683 }
 684
 685 int HashIndex::start_col_split(const vector<string> &path) {
 686   bufferlist bl;
 687   InProgressOp op_tag(InProgressOp::COL_SPLIT, path);
 688   op_tag.encode(bl);
 689   int r = add_attr_path(vector<string>(), IN_PROGRESS_OP_TAG, bl);
 690   if (r < 0)
 691     return r;
 692   return fsync_dir(vector<string>());
 693 }
 694
 695 int HashIndex::start_split(const vector<string> &path) {
 696   bufferlist bl;
 697   InProgressOp op_tag(InProgressOp::SPLIT, path);
 698   op_tag.encode(bl);
 699   int r = add_attr_path(vector<string>(), IN_PROGRESS_OP_TAG, bl);
 700   if (r < 0)
 701     return r;
 702   return fsync_dir(vector<string>());
 703 }
 704
 705 int HashIndex::start_merge(const vector<string> &path) {
 706   bufferlist bl;
 707   InProgressOp op_tag(InProgressOp::MERGE, path);
 708   op_tag.encode(bl);
 709   int r = add_attr_path(vector<string>(), IN_PROGRESS_OP_TAG, bl);
 710   if (r < 0)
 711     return r;
 712   return fsync_dir(vector<string>());
 713 }
 714
 715 int HashIndex::end_split_or_merge(const vector<string> &path) {
 716   return remove_attr_path(vector<string>(), IN_PROGRESS_OP_TAG);
 717 }
 718
 719 int HashIndex::get_info(const vector<string> &path, subdir_info_s *info) {
 720   bufferlist buf;
 721   int r = get_attr_path(path, SUBDIR_ATTR, buf);
 722   if (r < 0)
 723     return r;
 724   bufferlist::iterator bufiter = buf.begin();
 725   info->decode(bufiter);
 726   assert(path.size() == (unsigned)info->hash_level);
 727   return 0;
 728 }
 729
 730 int HashIndex::set_info(const vector<string> &path, const subdir_info_s &info) {
 731   bufferlist buf;
 732   assert(path.size() == (unsigned)info.hash_level);
 733   info.encode(buf);
 734   return add_attr_path(path, SUBDIR_ATTR, buf);
 735 }
 736
 737 bool HashIndex::must_merge(const subdir_info_s &info) {
 738   return (info.hash_level > 0 &&
 739           merge_threshold > 0 &&
 740           info.objs < (unsigned)merge_threshold &&
 741           info.subdirs == 0);
 742 }
 743
 744 bool HashIndex::must_split(const subdir_info_s &info) {
 745   return (info.hash_level < (unsigned)MAX_HASH_LEVEL &&
 746           info.objs > ((unsigned)(abs(merge_threshold) * split_multiplier + settings.split_rand_factor) * 16));
 747
 748 }
 749
 750 int HashIndex::initiate_merge(const vector<string> &path, subdir_info_s info) {
 751   return start_merge(path);
 752 }
 753
 754 int HashIndex::complete_merge(const vector<string> &path, subdir_info_s info) {
 755   vector<string> dst = path;
 756   dst.pop_back();
 757   subdir_info_s dstinfo;
 758   int r, exists;
 759   r = path_exists(path, &exists);
 760   if (r < 0)
 761     return r;
 762   r = get_info(dst, &dstinfo);
 763   if (r < 0)
 764     return r;
 765   if (exists) {
 766     r = move_objects(path, dst);
 767     if (r < 0)
 768       return r;
 769     r = reset_attr(dst);
 770     if (r < 0)
 771       return r;
 772     r = remove_path(path);
 773     if (r < 0)
 774       return r;
 775   }
 776   if (must_merge(dstinfo)) {
 777     r = initiate_merge(dst, dstinfo);
 778     if (r < 0)
 779       return r;
 780     r = fsync_dir(dst);
 781     if (r < 0)
 782       return r;
 783     return complete_merge(dst, dstinfo);
 784   }
 785   r = fsync_dir(dst);
 786   if (r < 0)
 787     return r;
 788   return end_split_or_merge(path);
 789 }
 790
 791 int HashIndex::initiate_split(const vector<string> &path, subdir_info_s info) {
 792   return start_split(path);
 793 }
 794
 795 int HashIndex::complete_split(const vector<string> &path, subdir_info_s info) {
 796   int level = info.hash_level;
 797   map<string, ghobject_t> objects;
 798   vector<string> dst = path;
 799   int r;
 800   dst.push_back("");
 801   r = list_objects(path, 0, 0, &objects);
 802   if (r < 0)
 803     return r;
 804   vector<string> subdirs_vec;
 805   r = list_subdirs(path, &subdirs_vec);
 806   if (r < 0)
 807     return r;
 808   set<string> subdirs;
 809   subdirs.insert(subdirs_vec.begin(), subdirs_vec.end());
 810   map<string, map<string, ghobject_t> > mapped;
 811   map<string, ghobject_t> moved;
 812   int num_moved = 0;
 813   for (map<string, ghobject_t>::iterator i = objects.begin();
 814        i != objects.end();
 815        ++i) {
 816     vector<string> new_path;
 817     get_path_components(i->second, &new_path);
 818     mapped[new_path[level]][i->first] = i->second;
 819   }
 820   for (map<string, map<string, ghobject_t> >::iterator i = mapped.begin();
 821        i != mapped.end();
 822        ) {
 823     dst[level] = i->first;
 824     /* If the info already exists, it must be correct,
 825      * we may be picking up a partially finished split */
 826     subdir_info_s temp;
 827     // subdir has already been fully copied
 828     if (subdirs.count(i->first) && !get_info(dst, &temp)) {
 829       for (map<string, ghobject_t>::iterator j = i->second.begin();
 830            j != i->second.end();
 831            ++j) {
 832         moved[j->first] = j->second;
 833         num_moved++;
 834         objects.erase(j->first);
 835       }
 836       ++i;
 837       continue;
 838     }
 839
 840     subdir_info_s info_new;
 841     info_new.objs = i->second.size();
 842     info_new.subdirs = 0;
 843     info_new.hash_level = level + 1;
 844     if (must_merge(info_new) && !subdirs.count(i->first)) {
 845       mapped.erase(i++);
 846       continue;
 847     }
 848
 849     // Subdir doesn't yet exist
 850     if (!subdirs.count(i->first)) {
 851       info.subdirs += 1;
 852       r = create_path(dst);
 853       if (r < 0)
 854         return r;
 855     } // else subdir has been created but only partially copied
 856
 857     for (map<string, ghobject_t>::iterator j = i->second.begin();
 858          j != i->second.end();
 859          ++j) {
 860       moved[j->first] = j->second;
 861       num_moved++;
 862       objects.erase(j->first);
 863       r = link_object(path, dst, j->second, j->first);
 864       // May be a partially finished split
 865       if (r < 0 && r != -EEXIST) {
 866         return r;
 867       }
 868     }
 869
 870     r = fsync_dir(dst);
 871     if (r < 0)
 872       return r;
 873
 874     // Presence of info must imply that all objects have been copied
 875     r = set_info(dst, info_new);
 876     if (r < 0)
 877       return r;
 878
 879     r = fsync_dir(dst);
 880     if (r < 0)
 881       return r;
 882
 883     ++i;
 884   }
 885   r = remove_objects(path, moved, &objects);
 886   if (r < 0)
 887     return r;
 888   info.objs = objects.size();
 889   r = reset_attr(path);
 890   if (r < 0)
 891     return r;
 892   r = fsync_dir(path);
 893   if (r < 0)
 894     return r;
 895   return end_split_or_merge(path);
 896 }
 897
 898 void HashIndex::get_path_components(const ghobject_t &oid,
 899                                     vector<string> *path) {
 900   char buf[MAX_HASH_LEVEL + 1];
 901   snprintf(buf, sizeof(buf), "%.*X", MAX_HASH_LEVEL, (uint32_t)oid.hobj.get_nibblewise_key());
 902
 903   // Path components are the hex characters of oid.hobj.hash, least
 904   // significant first
 905   for (int i = 0; i < MAX_HASH_LEVEL; ++i) {
 906     path->push_back(string(&buf[i], 1));
 907   }
 908 }
 909
 910 string HashIndex::get_hash_str(uint32_t hash) {
 911   char buf[MAX_HASH_LEVEL + 1];
 912   snprintf(buf, sizeof(buf), "%.*X", MAX_HASH_LEVEL, hash);
 913   string retval;
 914   for (int i = 0; i < MAX_HASH_LEVEL; ++i) {
 915     retval.push_back(buf[MAX_HASH_LEVEL - 1 - i]);
 916   }
 917   return retval;
 918 }
 919
 920 string HashIndex::get_path_str(const ghobject_t &oid) {
 921   assert(!oid.is_max());
 922   return get_hash_str(oid.hobj.get_hash());
 923 }
 924
 925 uint32_t HashIndex::hash_prefix_to_hash(string prefix) {
 926   while (prefix.size() < sizeof(uint32_t) * 2) {
 927     prefix.push_back('0');
 928   }
 929   uint32_t hash;
 930   sscanf(prefix.c_str(), "%x", &hash);
 931   // nibble reverse
 932   hash = ((hash & 0x0f0f0f0f) << 4) | ((hash & 0xf0f0f0f0) >> 4);
 933   hash = ((hash & 0x00ff00ff) << 8) | ((hash & 0xff00ff00) >> 8);
 934   hash = ((hash & 0x0000ffff) << 16) | ((hash & 0xffff0000) >> 16);
 935   return hash;
 936 }
 937
 938 int HashIndex::get_path_contents_by_hash_bitwise(
 939   const vector<string> &path,
 940   const ghobject_t *next_object,
 941   set<string, CmpHexdigitStringBitwise> *hash_prefixes,
 942   set<pair<string, ghobject_t>, CmpPairBitwise> *objects)
 943 {
 944   map<string, ghobject_t> rev_objects;
 945   int r;
 946   r = list_objects(path, 0, 0, &rev_objects);
 947   if (r < 0)
 948     return r;
 949   // bitwise sort
 950   for (map<string, ghobject_t>::iterator i = rev_objects.begin();
 951        i != rev_objects.end();
 952        ++i) {
 953     if (next_object && i->second < *next_object)
 954       continue;
 955     string hash_prefix = get_path_str(i->second);
 956     hash_prefixes->insert(hash_prefix);
 957     objects->insert(pair<string, ghobject_t>(hash_prefix, i->second));
 958   }
 959   vector<string> subdirs;
 960   r = list_subdirs(path, &subdirs);
 961   if (r < 0)
 962     return r;
 963
 964   // sort subdirs bitwise (by reversing hex digit nibbles)
 965   std::sort(subdirs.begin(), subdirs.end(), cmp_hexdigit_bitwise);
 966
 967   // Local to this function, we will convert the prefix strings
 968   // (previously simply the reversed hex digits) to also have each
 969   // digit's nibbles reversed.  This will make the strings sort
 970   // bitwise.
 971   string cur_prefix;
 972   for (vector<string>::const_iterator i = path.begin();
 973        i != path.end();
 974        ++i) {
 975     cur_prefix.append(reverse_hexdigit_bits_string(*i));
 976   }
 977   string next_object_string;
 978   if (next_object)
 979     next_object_string = reverse_hexdigit_bits_string(get_path_str(*next_object));
 980   for (vector<string>::iterator i = subdirs.begin();
 981        i != subdirs.end();
 982        ++i) {
 983     string candidate = cur_prefix + reverse_hexdigit_bits_string(*i);
 984     if (next_object) {
 985       if (next_object->is_max())
 986         continue;
 987       if (candidate < next_object_string.substr(0, candidate.size()))
 988         continue;
 989     }
 990     // re-reverse the hex digit nibbles for the caller
 991     hash_prefixes->insert(reverse_hexdigit_bits_string(candidate));
 992   }
 993   return 0;
 994 }
 995
 996 int HashIndex::list_by_hash(const vector<string> &path,
 997                             const ghobject_t &end,
 998                             int max_count,
 999                             ghobject_t *next,
1000                             vector<ghobject_t> *out)
1001 {
1002   assert(out);
1003   return list_by_hash_bitwise(path, end, max_count, next, out);
1004 }
1005
1006 int HashIndex::list_by_hash_bitwise(
1007   const vector<string> &path,
1008   const ghobject_t& end,
1009   int max_count,
1010   ghobject_t *next,
1011   vector<ghobject_t> *out)
1012 {
1013   vector<string> next_path = path;
1014   next_path.push_back("");
1015   set<string, CmpHexdigitStringBitwise> hash_prefixes;
1016   set<pair<string, ghobject_t>, CmpPairBitwise> objects;
1017   int r = get_path_contents_by_hash_bitwise(path,
1018                                             next,
1019                                             &hash_prefixes,
1020                                             &objects);
1021   if (r < 0)
1022     return r;
1023   for (set<string, CmpHexdigitStringBitwise>::iterator i = hash_prefixes.begin();
1024        i != hash_prefixes.end();
1025        ++i) {
1026     dout(20) << __func__ << " prefix " << *i << dendl;
1027     set<pair<string, ghobject_t>, CmpPairBitwise>::iterator j = objects.lower_bound(
1028       make_pair(*i, ghobject_t()));
1029     if (j == objects.end() || j->first != *i) {
1030       *(next_path.rbegin()) = *(i->rbegin());
1031       ghobject_t next_recurse;
1032       if (next)
1033         next_recurse = *next;
1034       r = list_by_hash_bitwise(next_path,
1035                                end,
1036                                max_count,
1037                                &next_recurse,
1038                                out);
1039
1040       if (r < 0)
1041         return r;
1042       if (!next_recurse.is_max()) {
1043         if (next)
1044           *next = next_recurse;
1045         return 0;
1046       }
1047     } else {
1048       while (j != objects.end() && j->first == *i) {
1049         if (max_count > 0 && out->size() == (unsigned)max_count) {
1050           if (next)
1051             *next = j->second;
1052           return 0;
1053         }
1054         if (j->second >= end) {
1055           if (next)
1056             *next = j->second;
1057           return 0;
1058         }
1059         if (!next || j->second >= *next) {
1060           dout(20) << __func__ << " prefix " << *i << " ob " << j->second << dendl;
1061           out->push_back(j->second);
1062         }
1063         ++j;
1064       }
1065     }
1066   }
1067   if (next)
1068     *next = ghobject_t::get_max();
1069   return 0;
1070 }
1071
1072