f2fs: clean up coding style and redundancy
[cascardo/linux.git] / 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, 2015, 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 lustre_cfg;
47 struct lprocfs_stats;
48
49 /** \defgroup lu lu
50  * lu_* data-types represent server-side entities shared by data and meta-data
51  * stacks.
52  *
53  * Design goals:
54  *
55  * -# support for layering.
56  *
57  *     Server side object is split into layers, one per device in the
58  *     corresponding device stack. Individual layer is represented by struct
59  *     lu_object. Compound layered object --- by struct lu_object_header. Most
60  *     interface functions take lu_object as an argument and operate on the
61  *     whole compound object. This decision was made due to the following
62  *     reasons:
63  *
64  *      - it's envisaged that lu_object will be used much more often than
65  *      lu_object_header;
66  *
67  *      - we want lower (non-top) layers to be able to initiate operations
68  *      on the whole object.
69  *
70  *     Generic code supports layering more complex than simple stacking, e.g.,
71  *     it is possible that at some layer object "spawns" multiple sub-objects
72  *     on the lower layer.
73  *
74  * -# fid-based identification.
75  *
76  *     Compound object is uniquely identified by its fid. Objects are indexed
77  *     by their fids (hash table is used for index).
78  *
79  * -# caching and life-cycle management.
80  *
81  *     Object's life-time is controlled by reference counting. When reference
82  *     count drops to 0, object is returned to cache. Cached objects still
83  *     retain their identity (i.e., fid), and can be recovered from cache.
84  *
85  *     Objects are kept in the global LRU list, and lu_site_purge() function
86  *     can be used to reclaim given number of unused objects from the tail of
87  *     the LRU.
88  *
89  * -# avoiding recursion.
90  *
91  *     Generic code tries to replace recursion through layers by iterations
92  *     where possible. Additionally to the end of reducing stack consumption,
93  *     data, when practically possible, are allocated through lu_context_key
94  *     interface rather than on stack.
95  * @{
96  */
97
98 struct lu_site;
99 struct lu_object;
100 struct lu_device;
101 struct lu_object_header;
102 struct lu_context;
103 struct lu_env;
104
105 /**
106  * Operations common for data and meta-data devices.
107  */
108 struct lu_device_operations {
109         /**
110          * Allocate object for the given device (without lower-layer
111          * parts). This is called by lu_object_operations::loo_object_init()
112          * from the parent layer, and should setup at least lu_object::lo_dev
113          * and lu_object::lo_ops fields of resulting lu_object.
114          *
115          * Object creation protocol.
116          *
117          * Due to design goal of avoiding recursion, object creation (see
118          * lu_object_alloc()) is somewhat involved:
119          *
120          *  - first, lu_device_operations::ldo_object_alloc() method of the
121          *  top-level device in the stack is called. It should allocate top
122          *  level object (including lu_object_header), but without any
123          *  lower-layer sub-object(s).
124          *
125          *  - then lu_object_alloc() sets fid in the header of newly created
126          *  object.
127          *
128          *  - then lu_object_operations::loo_object_init() is called. It has
129          *  to allocate lower-layer object(s). To do this,
130          *  lu_object_operations::loo_object_init() calls ldo_object_alloc()
131          *  of the lower-layer device(s).
132          *
133          *  - for all new objects allocated by
134          *  lu_object_operations::loo_object_init() (and inserted into object
135          *  stack), lu_object_operations::loo_object_init() is called again
136          *  repeatedly, until no new objects are created.
137          *
138          * \post ergo(!IS_ERR(result), result->lo_dev == d &&
139          *                           result->lo_ops != NULL);
140          */
141         struct lu_object *(*ldo_object_alloc)(const struct lu_env *env,
142                                               const struct lu_object_header *h,
143                                               struct lu_device *d);
144         /**
145          * process config specific for device.
146          */
147         int (*ldo_process_config)(const struct lu_env *env,
148                                   struct lu_device *, struct lustre_cfg *);
149         int (*ldo_recovery_complete)(const struct lu_env *,
150                                      struct lu_device *);
151
152         /**
153          * initialize local objects for device. this method called after layer has
154          * been initialized (after LCFG_SETUP stage) and before it starts serving
155          * user requests.
156          */
157
158         int (*ldo_prepare)(const struct lu_env *,
159                            struct lu_device *parent,
160                            struct lu_device *dev);
161
162 };
163
164 /**
165  * For lu_object_conf flags
166  */
167 enum loc_flags {
168         /* This is a new object to be allocated, or the file
169          * corresponding to the object does not exists.
170          */
171         LOC_F_NEW       = 0x00000001,
172 };
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         enum loc_flags     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          * Allocate lower-layer parts of the object by calling
203          * lu_device_operations::ldo_object_alloc() of the corresponding
204          * underlying device.
205          *
206          * This method is called once for each object inserted into object
207          * stack. It's responsibility of this method to insert lower-layer
208          * object(s) it create into appropriate places of object stack.
209          */
210         int (*loo_object_init)(const struct lu_env *env,
211                                struct lu_object *o,
212                                const struct lu_object_conf *conf);
213         /**
214          * Called (in top-to-bottom order) during object allocation after all
215          * layers were allocated and initialized. Can be used to perform
216          * initialization depending on lower layers.
217          */
218         int (*loo_object_start)(const struct lu_env *env,
219                                 struct lu_object *o);
220         /**
221          * Called before lu_object_operations::loo_object_free() to signal
222          * that object is being destroyed. Dual to
223          * lu_object_operations::loo_object_init().
224          */
225         void (*loo_object_delete)(const struct lu_env *env,
226                                   struct lu_object *o);
227         /**
228          * Dual to lu_device_operations::ldo_object_alloc(). Called when
229          * object is removed from memory.
230          */
231         void (*loo_object_free)(const struct lu_env *env,
232                                 struct lu_object *o);
233         /**
234          * Called when last active reference to the object is released (and
235          * object returns to the cache). This method is optional.
236          */
237         void (*loo_object_release)(const struct lu_env *env,
238                                    struct lu_object *o);
239         /**
240          * Optional debugging helper. Print given object.
241          */
242         int (*loo_object_print)(const struct lu_env *env, void *cookie,
243                                 lu_printer_t p, const struct lu_object *o);
244         /**
245          * Optional debugging method. Returns true iff method is internally
246          * consistent.
247          */
248         int (*loo_object_invariant)(const struct lu_object *o);
249 };
250
251 /**
252  * Type of lu_device.
253  */
254 struct lu_device_type;
255
256 /**
257  * Device: a layer in the server side abstraction stacking.
258  */
259 struct lu_device {
260         /**
261          * reference count. This is incremented, in particular, on each object
262          * created at this layer.
263          *
264          * \todo XXX which means that atomic_t is probably too small.
265          */
266         atomic_t                       ld_ref;
267         /**
268          * Pointer to device type. Never modified once set.
269          */
270         struct lu_device_type       *ld_type;
271         /**
272          * Operation vector for this device.
273          */
274         const struct lu_device_operations *ld_ops;
275         /**
276          * Stack this device belongs to.
277          */
278         struct lu_site              *ld_site;
279
280         /** \todo XXX: temporary back pointer into obd. */
281         struct obd_device                *ld_obd;
282         /**
283          * A list of references to this object, for debugging.
284          */
285         struct lu_ref                 ld_reference;
286         /**
287          * Link the device to the site.
288          **/
289         struct list_head                         ld_linkage;
290 };
291
292 struct lu_device_type_operations;
293
294 /**
295  * Tag bits for device type. They are used to distinguish certain groups of
296  * device types.
297  */
298 enum lu_device_tag {
299         /** this is meta-data device */
300         LU_DEVICE_MD = (1 << 0),
301         /** this is data device */
302         LU_DEVICE_DT = (1 << 1),
303         /** data device in the client stack */
304         LU_DEVICE_CL = (1 << 2)
305 };
306
307 /**
308  * Type of device.
309  */
310 struct lu_device_type {
311         /**
312          * Tag bits. Taken from enum lu_device_tag. Never modified once set.
313          */
314         __u32                              ldt_tags;
315         /**
316          * Name of this class. Unique system-wide. Never modified once set.
317          */
318         char                               *ldt_name;
319         /**
320          * Operations for this type.
321          */
322         const struct lu_device_type_operations *ldt_ops;
323         /**
324          * \todo XXX: temporary pointer to associated obd_type.
325          */
326         struct obd_type                 *ldt_obd_type;
327         /**
328          * \todo XXX: temporary: context tags used by obd_*() calls.
329          */
330         __u32                              ldt_ctx_tags;
331         /**
332          * Number of existing device type instances.
333          */
334         unsigned                                ldt_device_nr;
335         /**
336          * Linkage into a global list of all device types.
337          *
338          * \see lu_device_types.
339          */
340         struct list_head                              ldt_linkage;
341 };
342
343 /**
344  * Operations on a device type.
345  */
346 struct lu_device_type_operations {
347         /**
348          * Allocate new device.
349          */
350         struct lu_device *(*ldto_device_alloc)(const struct lu_env *env,
351                                                struct lu_device_type *t,
352                                                struct lustre_cfg *lcfg);
353         /**
354          * Free device. Dual to
355          * lu_device_type_operations::ldto_device_alloc(). Returns pointer to
356          * the next device in the stack.
357          */
358         struct lu_device *(*ldto_device_free)(const struct lu_env *,
359                                               struct lu_device *);
360
361         /**
362          * Initialize the devices after allocation
363          */
364         int  (*ldto_device_init)(const struct lu_env *env,
365                                  struct lu_device *, const char *,
366                                  struct lu_device *);
367         /**
368          * Finalize device. Dual to
369          * lu_device_type_operations::ldto_device_init(). Returns pointer to
370          * the next device in the stack.
371          */
372         struct lu_device *(*ldto_device_fini)(const struct lu_env *env,
373                                               struct lu_device *);
374         /**
375          * Initialize device type. This is called on module load.
376          */
377         int  (*ldto_init)(struct lu_device_type *t);
378         /**
379          * Finalize device type. Dual to
380          * lu_device_type_operations::ldto_init(). Called on module unload.
381          */
382         void (*ldto_fini)(struct lu_device_type *t);
383         /**
384          * Called when the first device is created.
385          */
386         void (*ldto_start)(struct lu_device_type *t);
387         /**
388          * Called when number of devices drops to 0.
389          */
390         void (*ldto_stop)(struct lu_device_type *t);
391 };
392
393 static inline int lu_device_is_md(const struct lu_device *d)
394 {
395         return ergo(d, d->ld_type->ldt_tags & LU_DEVICE_MD);
396 }
397
398 /**
399  * Common object attributes.
400  */
401 struct lu_attr {
402         /** size in bytes */
403         __u64     la_size;
404         /** modification time in seconds since Epoch */
405         s64       la_mtime;
406         /** access time in seconds since Epoch */
407         s64       la_atime;
408         /** change time in seconds since Epoch */
409         s64       la_ctime;
410         /** 512-byte blocks allocated to object */
411         __u64     la_blocks;
412         /** permission bits and file type */
413         __u32     la_mode;
414         /** owner id */
415         __u32     la_uid;
416         /** group id */
417         __u32     la_gid;
418         /** object flags */
419         __u32     la_flags;
420         /** number of persistent references to this object */
421         __u32     la_nlink;
422         /** blk bits of the object*/
423         __u32     la_blkbits;
424         /** blk size of the object*/
425         __u32     la_blksize;
426         /** real device */
427         __u32     la_rdev;
428         /**
429          * valid bits
430          *
431          * \see enum la_valid
432          */
433         __u64     la_valid;
434 };
435
436 /** Bit-mask of valid attributes */
437 enum la_valid {
438         LA_ATIME = 1 << 0,
439         LA_MTIME = 1 << 1,
440         LA_CTIME = 1 << 2,
441         LA_SIZE  = 1 << 3,
442         LA_MODE  = 1 << 4,
443         LA_UID   = 1 << 5,
444         LA_GID   = 1 << 6,
445         LA_BLOCKS = 1 << 7,
446         LA_TYPE   = 1 << 8,
447         LA_FLAGS  = 1 << 9,
448         LA_NLINK  = 1 << 10,
449         LA_RDEV   = 1 << 11,
450         LA_BLKSIZE = 1 << 12,
451         LA_KILL_SUID = 1 << 13,
452         LA_KILL_SGID = 1 << 14,
453 };
454
455 /**
456  * Layer in the layered object.
457  */
458 struct lu_object {
459         /**
460          * Header for this object.
461          */
462         struct lu_object_header    *lo_header;
463         /**
464          * Device for this layer.
465          */
466         struct lu_device                  *lo_dev;
467         /**
468          * Operations for this object.
469          */
470         const struct lu_object_operations *lo_ops;
471         /**
472          * Linkage into list of all layers.
473          */
474         struct list_head                         lo_linkage;
475         /**
476          * Link to the device, for debugging.
477          */
478         struct lu_ref_link                 lo_dev_ref;
479 };
480
481 enum lu_object_header_flags {
482         /**
483          * Don't keep this object in cache. Object will be destroyed as soon
484          * as last reference to it is released. This flag cannot be cleared
485          * once set.
486          */
487         LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE = 0,
488         /**
489          * Mark this object has already been taken out of cache.
490          */
491         LU_OBJECT_UNHASHED = 1,
492 };
493
494 enum lu_object_header_attr {
495         LOHA_EXISTS   = 1 << 0,
496         LOHA_REMOTE   = 1 << 1,
497         /**
498          * UNIX file type is stored in S_IFMT bits.
499          */
500         LOHA_FT_START = 001 << 12, /**< S_IFIFO */
501         LOHA_FT_END   = 017 << 12, /**< S_IFMT */
502 };
503
504 /**
505  * "Compound" object, consisting of multiple layers.
506  *
507  * Compound object with given fid is unique with given lu_site.
508  *
509  * Note, that object does *not* necessary correspond to the real object in the
510  * persistent storage: object is an anchor for locking and method calling, so
511  * it is created for things like not-yet-existing child created by mkdir or
512  * create calls. lu_object_operations::loo_exists() can be used to check
513  * whether object is backed by persistent storage entity.
514  */
515 struct lu_object_header {
516         /**
517          * Fid, uniquely identifying this object.
518          */
519         struct lu_fid           loh_fid;
520         /**
521          * Object flags from enum lu_object_header_flags. Set and checked
522          * atomically.
523          */
524         unsigned long     loh_flags;
525         /**
526          * Object reference count. Protected by lu_site::ls_guard.
527          */
528         atomic_t           loh_ref;
529         /**
530          * Common object attributes, cached for efficiency. From enum
531          * lu_object_header_attr.
532          */
533         __u32             loh_attr;
534         /**
535          * Linkage into per-site hash table. Protected by lu_site::ls_guard.
536          */
537         struct hlist_node       loh_hash;
538         /**
539          * Linkage into per-site LRU list. Protected by lu_site::ls_guard.
540          */
541         struct list_head             loh_lru;
542         /**
543          * Linkage into list of layers. Never modified once set (except lately
544          * during object destruction). No locking is necessary.
545          */
546         struct list_head             loh_layers;
547         /**
548          * A list of references to this object, for debugging.
549          */
550         struct lu_ref     loh_reference;
551 };
552
553 struct fld;
554
555 struct lu_site_bkt_data {
556         /**
557          * number of object in this bucket on the lsb_lru list.
558          */
559         long                    lsb_lru_len;
560         /**
561          * LRU list, updated on each access to object. Protected by
562          * bucket lock of lu_site::ls_obj_hash.
563          *
564          * "Cold" end of LRU is lu_site::ls_lru.next. Accessed object are
565          * moved to the lu_site::ls_lru.prev (this is due to the non-existence
566          * of list_for_each_entry_safe_reverse()).
567          */
568         struct list_head                lsb_lru;
569         /**
570          * Wait-queue signaled when an object in this site is ultimately
571          * destroyed (lu_object_free()). It is used by lu_object_find() to
572          * wait before re-trying when object in the process of destruction is
573          * found in the hash table.
574          *
575          * \see htable_lookup().
576          */
577         wait_queue_head_t              lsb_marche_funebre;
578 };
579
580 enum {
581         LU_SS_CREATED    = 0,
582         LU_SS_CACHE_HIT,
583         LU_SS_CACHE_MISS,
584         LU_SS_CACHE_RACE,
585         LU_SS_CACHE_DEATH_RACE,
586         LU_SS_LRU_PURGED,
587         LU_SS_LRU_LEN,  /* # of objects in lsb_lru lists */
588         LU_SS_LAST_STAT
589 };
590
591 /**
592  * lu_site is a "compartment" within which objects are unique, and LRU
593  * discipline is maintained.
594  *
595  * lu_site exists so that multiple layered stacks can co-exist in the same
596  * address space.
597  *
598  * lu_site has the same relation to lu_device as lu_object_header to
599  * lu_object.
600  */
601 struct lu_site {
602         /**
603          * objects hash table
604          */
605         struct cfs_hash        *ls_obj_hash;
606         /**
607          * index of bucket on hash table while purging
608          */
609         int                    ls_purge_start;
610         /**
611          * Top-level device for this stack.
612          */
613         struct lu_device         *ls_top_dev;
614         /**
615          * Bottom-level device for this stack
616          */
617         struct lu_device        *ls_bottom_dev;
618         /**
619          * Linkage into global list of sites.
620          */
621         struct list_head                ls_linkage;
622         /**
623          * List for lu device for this site, protected
624          * by ls_ld_lock.
625          **/
626         struct list_head                ls_ld_linkage;
627         spinlock_t              ls_ld_lock;
628
629         /**
630          * lu_site stats
631          */
632         struct lprocfs_stats    *ls_stats;
633         /**
634          * XXX: a hack! fld has to find md_site via site, remove when possible
635          */
636         struct seq_server_site  *ld_seq_site;
637 };
638
639 static inline struct lu_site_bkt_data *
640 lu_site_bkt_from_fid(struct lu_site *site, struct lu_fid *fid)
641 {
642         struct cfs_hash_bd bd;
643
644         cfs_hash_bd_get(site->ls_obj_hash, fid, &bd);
645         return cfs_hash_bd_extra_get(site->ls_obj_hash, &bd);
646 }
647
648 static inline struct seq_server_site *lu_site2seq(const struct lu_site *s)
649 {
650         return s->ld_seq_site;
651 }
652
653 /** \name ctors
654  * Constructors/destructors.
655  * @{
656  */
657
658 int lu_site_init(struct lu_site *s, struct lu_device *d);
659 void lu_site_fini(struct lu_site *s);
660 int lu_site_init_finish(struct lu_site *s);
661 void lu_stack_fini(const struct lu_env *env, struct lu_device *top);
662 void lu_device_get(struct lu_device *d);
663 void lu_device_put(struct lu_device *d);
664 int lu_device_init(struct lu_device *d, struct lu_device_type *t);
665 void lu_device_fini(struct lu_device *d);
666 int lu_object_header_init(struct lu_object_header *h);
667 void lu_object_header_fini(struct lu_object_header *h);
668 int lu_object_init(struct lu_object *o,
669                    struct lu_object_header *h, struct lu_device *d);
670 void lu_object_fini(struct lu_object *o);
671 void lu_object_add_top(struct lu_object_header *h, struct lu_object *o);
672 void lu_object_add(struct lu_object *before, struct lu_object *o);
673
674 /**
675  * Helpers to initialize and finalize device types.
676  */
677
678 int  lu_device_type_init(struct lu_device_type *ldt);
679 void lu_device_type_fini(struct lu_device_type *ldt);
680 void lu_types_stop(void);
681
682 /** @} ctors */
683
684 /** \name caching
685  * Caching and reference counting.
686  * @{
687  */
688
689 /**
690  * Acquire additional reference to the given object. This function is used to
691  * attain additional reference. To acquire initial reference use
692  * lu_object_find().
693  */
694 static inline void lu_object_get(struct lu_object *o)
695 {
696         LASSERT(atomic_read(&o->lo_header->loh_ref) > 0);
697         atomic_inc(&o->lo_header->loh_ref);
698 }
699
700 /**
701  * Return true of object will not be cached after last reference to it is
702  * released.
703  */
704 static inline int lu_object_is_dying(const struct lu_object_header *h)
705 {
706         return test_bit(LU_OBJECT_HEARD_BANSHEE, &h->loh_flags);
707 }
708
709 void lu_object_put(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
710 void lu_object_unhash(const struct lu_env *env, struct lu_object *o);
711
712 int lu_site_purge(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, int nr);
713
714 void lu_site_print(const struct lu_env *env, struct lu_site *s, void *cookie,
715                    lu_printer_t printer);
716 struct lu_object *lu_object_find_at(const struct lu_env *env,
717                                     struct lu_device *dev,
718                                     const struct lu_fid *f,
719                                     const struct lu_object_conf *conf);
720 struct lu_object *lu_object_find_slice(const struct lu_env *env,
721                                        struct lu_device *dev,
722                                        const struct lu_fid *f,
723                                        const struct lu_object_conf *conf);
724 /** @} caching */
725
726 /** \name helpers
727  * Helpers.
728  * @{
729  */
730
731 /**
732  * First (topmost) sub-object of given compound object
733  */
734 static inline struct lu_object *lu_object_top(struct lu_object_header *h)
735 {
736         LASSERT(!list_empty(&h->loh_layers));
737         return container_of0(h->loh_layers.next, struct lu_object, lo_linkage);
738 }
739
740 /**
741  * Next sub-object in the layering
742  */
743 static inline struct lu_object *lu_object_next(const struct lu_object *o)
744 {
745         return container_of0(o->lo_linkage.next, struct lu_object, lo_linkage);
746 }
747
748 /**
749  * Pointer to the fid of this object.
750  */
751 static inline const struct lu_fid *lu_object_fid(const struct lu_object *o)
752 {
753         return &o->lo_header->loh_fid;
754 }
755
756 /**
757  * return device operations vector for this object
758  */
759 static inline const struct lu_device_operations *
760 lu_object_ops(const struct lu_object *o)
761 {
762         return o->lo_dev->ld_ops;
763 }
764
765 /**
766  * Given a compound object, find its slice, corresponding to the device type
767  * \a dtype.
768  */
769 struct lu_object *lu_object_locate(struct lu_object_header *h,
770                                    const struct lu_device_type *dtype);
771
772 /**
773  * Printer function emitting messages through libcfs_debug_msg().
774  */
775 int lu_cdebug_printer(const struct lu_env *env,
776                       void *cookie, const char *format, ...);
777
778 /**
779  * Print object description followed by a user-supplied message.
780  */
781 #define LU_OBJECT_DEBUG(mask, env, object, format, ...)            \
782 do {                                                                  \
783         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {                \
784                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                \
785                 lu_object_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer, object);\
786                 CDEBUG(mask, format, ## __VA_ARGS__);               \
787         }                                                                \
788 } while (0)
789
790 /**
791  * Print short object description followed by a user-supplied message.
792  */
793 #define LU_OBJECT_HEADER(mask, env, object, format, ...)                \
794 do {                                                                \
795         if (cfs_cdebug_show(mask, DEBUG_SUBSYSTEM)) {              \
796                 LIBCFS_DEBUG_MSG_DATA_DECL(msgdata, mask, NULL);                \
797                 lu_object_header_print(env, &msgdata, lu_cdebug_printer,\
798                                        (object)->lo_header);        \
799                 lu_cdebug_printer(env, &msgdata, "\n");          \
800                 CDEBUG(mask, format, ## __VA_ARGS__);             \
801         }                                                              \
802 } while (0)
803
804 void lu_object_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
805                             lu_printer_t printer, const struct lu_object *o);
806 void lu_object_header_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
807                             lu_printer_t printer,
808                             const struct lu_object_header *hdr);
809
810 /**
811  * Check object consistency.
812  */
813 int lu_object_invariant(const struct lu_object *o);
814
815 /**
816  * Check whether object exists, no matter on local or remote storage.
817  * Note: LOHA_EXISTS will be set once some one created the object,
818  * and it does not needs to be committed to storage.
819  */
820 #define lu_object_exists(o) ((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_EXISTS)
821
822 /**
823  * Check whether object on the remote storage.
824  */
825 #define lu_object_remote(o) unlikely((o)->lo_header->loh_attr & LOHA_REMOTE)
826
827 static inline int lu_object_assert_exists(const struct lu_object *o)
828 {
829         return lu_object_exists(o);
830 }
831
832 static inline int lu_object_assert_not_exists(const struct lu_object *o)
833 {
834         return !lu_object_exists(o);
835 }
836
837 /**
838  * Attr of this object.
839  */
840 static inline __u32 lu_object_attr(const struct lu_object *o)
841 {
842         LASSERT(lu_object_exists(o) != 0);
843         return o->lo_header->loh_attr;
844 }
845
846 static inline void lu_object_ref_add(struct lu_object *o,
847                                      const char *scope,
848                                      const void *source)
849 {
850         lu_ref_add(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
851 }
852
853 static inline void lu_object_ref_add_at(struct lu_object *o,
854                                         struct lu_ref_link *link,
855                                         const char *scope,
856                                         const void *source)
857 {
858         lu_ref_add_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
859 }
860
861 static inline void lu_object_ref_del(struct lu_object *o,
862                                      const char *scope, const void *source)
863 {
864         lu_ref_del(&o->lo_header->loh_reference, scope, source);
865 }
866
867 static inline void lu_object_ref_del_at(struct lu_object *o,
868                                         struct lu_ref_link *link,
869                                         const char *scope, const void *source)
870 {
871         lu_ref_del_at(&o->lo_header->loh_reference, link, scope, source);
872 }
873
874 /** input params, should be filled out by mdt */
875 struct lu_rdpg {
876         /** hash */
877         __u64              rp_hash;
878         /** count in bytes */
879         unsigned int        rp_count;
880         /** number of pages */
881         unsigned int        rp_npages;
882         /** requested attr */
883         __u32              rp_attrs;
884         /** pointers to pages */
885         struct page        **rp_pages;
886 };
887
888 enum lu_xattr_flags {
889         LU_XATTR_REPLACE = (1 << 0),
890         LU_XATTR_CREATE  = (1 << 1)
891 };
892
893 /** @} helpers */
894
895 /** \name lu_context
896  * @{
897  */
898
899 /** For lu_context health-checks */
900 enum lu_context_state {
901         LCS_INITIALIZED = 1,
902         LCS_ENTERED,
903         LCS_LEFT,
904         LCS_FINALIZED
905 };
906
907 /**
908  * lu_context. Execution context for lu_object methods. Currently associated
909  * with thread.
910  *
911  * All lu_object methods, except device and device type methods (called during
912  * system initialization and shutdown) are executed "within" some
913  * lu_context. This means, that pointer to some "current" lu_context is passed
914  * as an argument to all methods.
915  *
916  * All service ptlrpc threads create lu_context as part of their
917  * initialization. It is possible to create "stand-alone" context for other
918  * execution environments (like system calls).
919  *
920  * lu_object methods mainly use lu_context through lu_context_key interface
921  * that allows each layer to associate arbitrary pieces of data with each
922  * context (see pthread_key_create(3) for similar interface).
923  *
924  * On a client, lu_context is bound to a thread, see cl_env_get().
925  *
926  * \see lu_context_key
927  */
928 struct lu_context {
929         /**
930          * lu_context is used on the client side too. Yet we don't want to
931          * allocate values of server-side keys for the client contexts and
932          * vice versa.
933          *
934          * To achieve this, set of tags in introduced. Contexts and keys are
935          * marked with tags. Key value are created only for context whose set
936          * of tags has non-empty intersection with one for key. Tags are taken
937          * from enum lu_context_tag.
938          */
939         __u32             lc_tags;
940         enum lu_context_state  lc_state;
941         /**
942          * Pointer to the home service thread. NULL for other execution
943          * contexts.
944          */
945         struct ptlrpc_thread  *lc_thread;
946         /**
947          * Pointer to an array with key values. Internal implementation
948          * detail.
949          */
950         void             **lc_value;
951         /**
952          * Linkage into a list of all remembered contexts. Only
953          * `non-transient' contexts, i.e., ones created for service threads
954          * are placed here.
955          */
956         struct list_head             lc_remember;
957         /**
958          * Version counter used to skip calls to lu_context_refill() when no
959          * keys were registered.
960          */
961         unsigned               lc_version;
962         /**
963          * Debugging cookie.
964          */
965         unsigned               lc_cookie;
966 };
967
968 /**
969  * lu_context_key interface. Similar to pthread_key.
970  */
971
972 enum lu_context_tag {
973         /**
974          * Thread on md server
975          */
976         LCT_MD_THREAD = 1 << 0,
977         /**
978          * Thread on dt server
979          */
980         LCT_DT_THREAD = 1 << 1,
981         /**
982          * Context for transaction handle
983          */
984         LCT_TX_HANDLE = 1 << 2,
985         /**
986          * Thread on client
987          */
988         LCT_CL_THREAD = 1 << 3,
989         /**
990          * A per-request session on a server, and a per-system-call session on
991          * a client.
992          */
993         LCT_SESSION   = 1 << 4,
994         /**
995          * A per-request data on OSP device
996          */
997         LCT_OSP_THREAD = 1 << 5,
998         /**
999          * MGS device thread
1000          */
1001         LCT_MG_THREAD = 1 << 6,
1002         /**
1003          * Context for local operations
1004          */
1005         LCT_LOCAL = 1 << 7,
1006         /**
1007          * session for server thread
1008          **/
1009         LCT_SERVER_SESSION = BIT(8),
1010         /**
1011          * Set when at least one of keys, having values in this context has
1012          * non-NULL lu_context_key::lct_exit() method. This is used to
1013          * optimize lu_context_exit() call.
1014          */
1015         LCT_HAS_EXIT  = 1 << 28,
1016         /**
1017          * Don't add references for modules creating key values in that context.
1018          * This is only for contexts used internally by lu_object framework.
1019          */
1020         LCT_NOREF     = 1 << 29,
1021         /**
1022          * Key is being prepared for retiring, don't create new values for it.
1023          */
1024         LCT_QUIESCENT = 1 << 30,
1025         /**
1026          * Context should be remembered.
1027          */
1028         LCT_REMEMBER  = 1 << 31,
1029         /**
1030          * Contexts usable in cache shrinker thread.
1031          */
1032         LCT_SHRINKER  = LCT_MD_THREAD|LCT_DT_THREAD|LCT_CL_THREAD|LCT_NOREF
1033 };
1034
1035 /**
1036  * Key. Represents per-context value slot.
1037  *
1038  * Keys are usually registered when module owning the key is initialized, and
1039  * de-registered when module is unloaded. Once key is registered, all new
1040  * contexts with matching tags, will get key value. "Old" contexts, already
1041  * initialized at the time of key registration, can be forced to get key value
1042  * by calling lu_context_refill().
1043  *
1044  * Every key value is counted in lu_context_key::lct_used and acquires a
1045  * reference on an owning module. This means, that all key values have to be
1046  * destroyed before module can be unloaded. This is usually achieved by
1047  * stopping threads started by the module, that created contexts in their
1048  * entry functions. Situation is complicated by the threads shared by multiple
1049  * modules, like ptlrpcd daemon on a client. To work around this problem,
1050  * contexts, created in such threads, are `remembered' (see
1051  * LCT_REMEMBER)---i.e., added into a global list. When module is preparing
1052  * for unloading it does the following:
1053  *
1054  *     - marks its keys as `quiescent' (lu_context_tag::LCT_QUIESCENT)
1055  *       preventing new key values from being allocated in the new contexts,
1056  *       and
1057  *
1058  *     - scans a list of remembered contexts, destroying values of module
1059  *       keys, thus releasing references to the module.
1060  *
1061  * This is done by lu_context_key_quiesce(). If module is re-activated
1062  * before key has been de-registered, lu_context_key_revive() call clears
1063  * `quiescent' marker.
1064  *
1065  * lu_context code doesn't provide any internal synchronization for these
1066  * activities---it's assumed that startup (including threads start-up) and
1067  * shutdown are serialized by some external means.
1068  *
1069  * \see lu_context
1070  */
1071 struct lu_context_key {
1072         /**
1073          * Set of tags for which values of this key are to be instantiated.
1074          */
1075         __u32 lct_tags;
1076         /**
1077          * Value constructor. This is called when new value is created for a
1078          * context. Returns pointer to new value of error pointer.
1079          */
1080         void  *(*lct_init)(const struct lu_context *ctx,
1081                            struct lu_context_key *key);
1082         /**
1083          * Value destructor. Called when context with previously allocated
1084          * value of this slot is destroyed. \a data is a value that was returned
1085          * by a matching call to lu_context_key::lct_init().
1086          */
1087         void   (*lct_fini)(const struct lu_context *ctx,
1088                            struct lu_context_key *key, void *data);
1089         /**
1090          * Optional method called on lu_context_exit() for all allocated
1091          * keys. Can be used by debugging code checking that locks are
1092          * released, etc.
1093          */
1094         void   (*lct_exit)(const struct lu_context *ctx,
1095                            struct lu_context_key *key, void *data);
1096         /**
1097          * Internal implementation detail: index within lu_context::lc_value[]
1098          * reserved for this key.
1099          */
1100         int      lct_index;
1101         /**
1102          * Internal implementation detail: number of values created for this
1103          * key.
1104          */
1105         atomic_t lct_used;
1106         /**
1107          * Internal implementation detail: module for this key.
1108          */
1109         struct module *lct_owner;
1110         /**
1111          * References to this key. For debugging.
1112          */
1113         struct lu_ref  lct_reference;
1114 };
1115
1116 #define LU_KEY_INIT(mod, type)                              \
1117         static void *mod##_key_init(const struct lu_context *ctx, \
1118                                     struct lu_context_key *key)   \
1119         {                                                        \
1120                 type *value;                                  \
1121                                                                   \
1122                 CLASSERT(PAGE_SIZE >= sizeof(*value));        \
1123                                                                   \
1124                 value = kzalloc(sizeof(*value), GFP_NOFS);      \
1125                 if (!value)                             \
1126                         value = ERR_PTR(-ENOMEM);                \
1127                                                                   \
1128                 return value;                                \
1129         }                                                        \
1130         struct __##mod##__dummy_init {; } /* semicolon catcher */
1131
1132 #define LU_KEY_FINI(mod, type)                                        \
1133         static void mod##_key_fini(const struct lu_context *ctx,            \
1134                                     struct lu_context_key *key, void *data) \
1135         {                                                                  \
1136                 type *info = data;                                        \
1137                                                                             \
1138                 kfree(info);                                     \
1139         }                                                                  \
1140         struct __##mod##__dummy_fini {; } /* semicolon catcher */
1141
1142 #define LU_KEY_INIT_FINI(mod, type)   \
1143         LU_KEY_INIT(mod, type); \
1144         LU_KEY_FINI(mod, type)
1145
1146 #define LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(mod, tags)                \
1147         struct lu_context_key mod##_thread_key = {      \
1148                 .lct_tags = tags,                      \
1149                 .lct_init = mod##_key_init,          \
1150                 .lct_fini = mod##_key_fini            \
1151         }
1152
1153 #define LU_CONTEXT_KEY_INIT(key)                        \
1154 do {                                                \
1155         (key)->lct_owner = THIS_MODULE;          \
1156 } while (0)
1157
1158 int lu_context_key_register(struct lu_context_key *key);
1159 void lu_context_key_degister(struct lu_context_key *key);
1160 void *lu_context_key_get(const struct lu_context *ctx,
1161                          const struct lu_context_key *key);
1162 void lu_context_key_quiesce(struct lu_context_key *key);
1163 void lu_context_key_revive(struct lu_context_key *key);
1164
1165 /*
1166  * LU_KEY_INIT_GENERIC() has to be a macro to correctly determine an
1167  * owning module.
1168  */
1169
1170 #define LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1171         static void mod##_key_init_generic(struct lu_context_key *k, ...) \
1172         {                                                              \
1173                 struct lu_context_key *key = k;                  \
1174                 va_list args;                                      \
1175                                                                         \
1176                 va_start(args, k);                                    \
1177                 do {                                                \
1178                         LU_CONTEXT_KEY_INIT(key);                      \
1179                         key = va_arg(args, struct lu_context_key *);    \
1180                 } while (key);                            \
1181                 va_end(args);                                      \
1182         }
1183
1184 #define LU_TYPE_INIT(mod, ...)                                    \
1185         LU_KEY_INIT_GENERIC(mod)                                        \
1186         static int mod##_type_init(struct lu_device_type *t)        \
1187         {                                                              \
1188                 mod##_key_init_generic(__VA_ARGS__, NULL);            \
1189                 return lu_context_key_register_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1190         }                                                              \
1191         struct __##mod##_dummy_type_init {; }
1192
1193 #define LU_TYPE_FINI(mod, ...)                                    \
1194         static void mod##_type_fini(struct lu_device_type *t)      \
1195         {                                                              \
1196                 lu_context_key_degister_many(__VA_ARGS__, NULL);        \
1197         }                                                              \
1198         struct __##mod##_dummy_type_fini {; }
1199
1200 #define LU_TYPE_START(mod, ...)                          \
1201         static void mod##_type_start(struct lu_device_type *t)  \
1202         {                                                      \
1203                 lu_context_key_revive_many(__VA_ARGS__, NULL);  \
1204         }                                                      \
1205         struct __##mod##_dummy_type_start {; }
1206
1207 #define LU_TYPE_STOP(mod, ...)                            \
1208         static void mod##_type_stop(struct lu_device_type *t)   \
1209         {                                                      \
1210                 lu_context_key_quiesce_many(__VA_ARGS__, NULL); \
1211         }                                                      \
1212         struct __##mod##_dummy_type_stop {; }
1213
1214 #define LU_TYPE_INIT_FINI(mod, ...)          \
1215         LU_TYPE_INIT(mod, __VA_ARGS__);  \
1216         LU_TYPE_FINI(mod, __VA_ARGS__);  \
1217         LU_TYPE_START(mod, __VA_ARGS__);        \
1218         LU_TYPE_STOP(mod, __VA_ARGS__)
1219
1220 int lu_context_init(struct lu_context *ctx, __u32 tags);
1221 void lu_context_fini(struct lu_context *ctx);
1222 void lu_context_enter(struct lu_context *ctx);
1223 void lu_context_exit(struct lu_context *ctx);
1224 int lu_context_refill(struct lu_context *ctx);
1225
1226 /*
1227  * Helper functions to operate on multiple keys. These are used by the default
1228  * device type operations, defined by LU_TYPE_INIT_FINI().
1229  */
1230
1231 int lu_context_key_register_many(struct lu_context_key *k, ...);
1232 void lu_context_key_degister_many(struct lu_context_key *k, ...);
1233 void lu_context_key_revive_many(struct lu_context_key *k, ...);
1234 void lu_context_key_quiesce_many(struct lu_context_key *k, ...);
1235
1236 /**
1237  * Environment.
1238  */
1239 struct lu_env {
1240         /**
1241          * "Local" context, used to store data instead of stack.
1242          */
1243         struct lu_context  le_ctx;
1244         /**
1245          * "Session" context for per-request data.
1246          */
1247         struct lu_context *le_ses;
1248 };
1249
1250 int lu_env_init(struct lu_env *env, __u32 tags);
1251 void lu_env_fini(struct lu_env *env);
1252 int lu_env_refill(struct lu_env *env);
1253
1254 /** @} lu_context */
1255
1256 /**
1257  * Output site statistical counters into a buffer. Suitable for
1258  * ll_rd_*()-style functions.
1259  */
1260 int lu_site_stats_print(const struct lu_site *s, struct seq_file *m);
1261
1262 /**
1263  * Common name structure to be passed around for various name related methods.
1264  */
1265 struct lu_name {
1266         const char    *ln_name;
1267         int         ln_namelen;
1268 };
1269
1270 /**
1271  * Common buffer structure to be passed around for various xattr_{s,g}et()
1272  * methods.
1273  */
1274 struct lu_buf {
1275         void   *lb_buf;
1276         ssize_t lb_len;
1277 };
1278
1279 #define DLUBUF "(%p %zu)"
1280 #define PLUBUF(buf) (buf)->lb_buf, (buf)->lb_len
1281 /**
1282  * One-time initializers, called at obdclass module initialization, not
1283  * exported.
1284  */
1285
1286 /**
1287  * Initialization of global lu_* data.
1288  */
1289 int lu_global_init(void);
1290
1291 /**
1292  * Dual to lu_global_init().
1293  */
1294 void lu_global_fini(void);
1295
1296 struct lu_kmem_descr {
1297         struct kmem_cache **ckd_cache;
1298         const char       *ckd_name;
1299         const size_t      ckd_size;
1300 };
1301
1302 int  lu_kmem_init(struct lu_kmem_descr *caches);
1303 void lu_kmem_fini(struct lu_kmem_descr *caches);
1304
1305 /** @} lu */
1306 #endif /* __LUSTRE_LU_OBJECT_H */