fs/ceph/mds_client.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _FS_CEPH_MDS_CLIENT_H
   3 #define _FS_CEPH_MDS_CLIENT_H
   4
   5 #include <linux/completion.h>
   6 #include <linux/kref.h>
   7 #include <linux/list.h>
   8 #include <linux/mutex.h>
   9 #include <linux/rbtree.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/refcount.h>
  12 #include <linux/utsname.h>
  13
  14 #include <linux/ceph/types.h>
  15 #include <linux/ceph/messenger.h>
  16 #include <linux/ceph/mdsmap.h>
  17 #include <linux/ceph/auth.h>
  18
  19 /* The first 8 bits are reserved for old ceph releases */
  20 #define CEPHFS_FEATURE_MIMIC            8
  21 #define CEPHFS_FEATURE_REPLY_ENCODING   9
  22 #define CEPHFS_FEATURE_RECLAIM_CLIENT   10
  23 #define CEPHFS_FEATURE_LAZY_CAP_WANTED  11
  24 #define CEPHFS_FEATURE_MULTI_RECONNECT  12
  25
  26 #define CEPHFS_FEATURES_CLIENT_SUPPORTED {      \
  27         0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,                 \
  28         CEPHFS_FEATURE_MIMIC,                   \
  29         CEPHFS_FEATURE_REPLY_ENCODING,          \
  30         CEPHFS_FEATURE_LAZY_CAP_WANTED,         \
  31         CEPHFS_FEATURE_MULTI_RECONNECT,         \
  32 }
  33 #define CEPHFS_FEATURES_CLIENT_REQUIRED {}
  34
  35
  36 /*
  37  * Some lock dependencies:
  38  *
  39  * session->s_mutex
  40  *         mdsc->mutex
  41  *
  42  *         mdsc->snap_rwsem
  43  *
  44  *         ci->i_ceph_lock
  45  *                 mdsc->snap_flush_lock
  46  *                 mdsc->cap_delay_lock
  47  *
  48  */
  49
  50 struct ceph_fs_client;
  51 struct ceph_cap;
  52
  53 /*
  54  * parsed info about a single inode.  pointers are into the encoded
  55  * on-wire structures within the mds reply message payload.
  56  */
  57 struct ceph_mds_reply_info_in {
  58         struct ceph_mds_reply_inode *in;
  59         struct ceph_dir_layout dir_layout;
  60         u32 symlink_len;
  61         char *symlink;
  62         u32 xattr_len;
  63         char *xattr_data;
  64         u64 inline_version;
  65         u32 inline_len;
  66         char *inline_data;
  67         u32 pool_ns_len;
  68         char *pool_ns_data;
  69         u64 max_bytes;
  70         u64 max_files;
  71         s32 dir_pin;
  72         struct ceph_timespec btime;
  73         struct ceph_timespec snap_btime;
  74         u64 change_attr;
  75 };
  76
  77 struct ceph_mds_reply_dir_entry {
  78         char                          *name;
  79         u32                           name_len;
  80         struct ceph_mds_reply_lease   *lease;
  81         struct ceph_mds_reply_info_in inode;
  82         loff_t                        offset;
  83 };
  84
  85 /*
  86  * parsed info about an mds reply, including information about
  87  * either: 1) the target inode and/or its parent directory and dentry,
  88  * and directory contents (for readdir results), or
  89  * 2) the file range lock info (for fcntl F_GETLK results).
  90  */
  91 struct ceph_mds_reply_info_parsed {
  92         struct ceph_mds_reply_head    *head;
  93
  94         /* trace */
  95         struct ceph_mds_reply_info_in diri, targeti;
  96         struct ceph_mds_reply_dirfrag *dirfrag;
  97         char                          *dname;
  98         u32                           dname_len;
  99         struct ceph_mds_reply_lease   *dlease;
 100
 101         /* extra */
 102         union {
 103                 /* for fcntl F_GETLK results */
 104                 struct ceph_filelock *filelock_reply;
 105
 106                 /* for readdir results */
 107                 struct {
 108                         struct ceph_mds_reply_dirfrag *dir_dir;
 109                         size_t                        dir_buf_size;
 110                         int                           dir_nr;
 111                         bool                          dir_end;
 112                         bool                          dir_complete;
 113                         bool                          hash_order;
 114                         bool                          offset_hash;
 115                         struct ceph_mds_reply_dir_entry  *dir_entries;
 116                 };
 117
 118                 /* for create results */
 119                 struct {
 120                         bool has_create_ino;
 121                         u64 ino;
 122                 };
 123         };
 124
 125         /* encoded blob describing snapshot contexts for certain
 126            operations (e.g., open) */
 127         void *snapblob;
 128         int snapblob_len;
 129 };
 130
 131
 132 /*
 133  * cap releases are batched and sent to the MDS en masse.
 134  *
 135  * Account for per-message overhead of mds_cap_release header
 136  * and __le32 for osd epoch barrier trailing field.
 137  */
 138 #define CEPH_CAPS_PER_RELEASE ((PAGE_SIZE - sizeof(u32) -               \
 139                                 sizeof(struct ceph_mds_cap_release)) /  \
 140                                 sizeof(struct ceph_mds_cap_item))
 141
 142
 143 /*
 144  * state associated with each MDS<->client session
 145  */
 146 enum {
 147         CEPH_MDS_SESSION_NEW = 1,
 148         CEPH_MDS_SESSION_OPENING = 2,
 149         CEPH_MDS_SESSION_OPEN = 3,
 150         CEPH_MDS_SESSION_HUNG = 4,
 151         CEPH_MDS_SESSION_RESTARTING = 5,
 152         CEPH_MDS_SESSION_RECONNECTING = 6,
 153         CEPH_MDS_SESSION_CLOSING = 7,
 154         CEPH_MDS_SESSION_CLOSED = 8,
 155         CEPH_MDS_SESSION_REJECTED = 9,
 156 };
 157
 158 struct ceph_mds_session {
 159         struct ceph_mds_client *s_mdsc;
 160         int               s_mds;
 161         int               s_state;
 162         unsigned long     s_ttl;      /* time until mds kills us */
 163         unsigned long     s_features;
 164         u64               s_seq;      /* incoming msg seq # */
 165         struct mutex      s_mutex;    /* serialize session messages */
 166
 167         struct ceph_connection s_con;
 168
 169         struct ceph_auth_handshake s_auth;
 170
 171         /* protected by s_gen_ttl_lock */
 172         spinlock_t        s_gen_ttl_lock;
 173         u32               s_cap_gen;  /* inc each time we get mds stale msg */
 174         unsigned long     s_cap_ttl;  /* when session caps expire */
 175
 176         /* protected by s_cap_lock */
 177         spinlock_t        s_cap_lock;
 178         struct list_head  s_caps;     /* all caps issued by this session */
 179         struct ceph_cap  *s_cap_iterator;
 180         int               s_nr_caps;
 181         int               s_num_cap_releases;
 182         int               s_cap_reconnect;
 183         int               s_readonly;
 184         struct list_head  s_cap_releases; /* waiting cap_release messages */
 185         struct work_struct s_cap_release_work;
 186
 187         /* protected by mutex */
 188         struct list_head  s_cap_flushing;     /* inodes w/ flushing caps */
 189         unsigned long     s_renew_requested; /* last time we sent a renew req */
 190         u64               s_renew_seq;
 191
 192         refcount_t        s_ref;
 193         struct list_head  s_waiting;  /* waiting requests */
 194         struct list_head  s_unsafe;   /* unsafe requests */
 195 };
 196
 197 /*
 198  * modes of choosing which MDS to send a request to
 199  */
 200 enum {
 201         USE_ANY_MDS,
 202         USE_RANDOM_MDS,
 203         USE_AUTH_MDS,   /* prefer authoritative mds for this metadata item */
 204 };
 205
 206 struct ceph_mds_request;
 207 struct ceph_mds_client;
 208
 209 /*
 210  * request completion callback
 211  */
 212 typedef void (*ceph_mds_request_callback_t) (struct ceph_mds_client *mdsc,
 213                                              struct ceph_mds_request *req);
 214 /*
 215  * wait for request completion callback
 216  */
 217 typedef int (*ceph_mds_request_wait_callback_t) (struct ceph_mds_client *mdsc,
 218                                                  struct ceph_mds_request *req);
 219
 220 /*
 221  * an in-flight mds request
 222  */
 223 struct ceph_mds_request {
 224         u64 r_tid;                   /* transaction id */
 225         struct rb_node r_node;
 226         struct ceph_mds_client *r_mdsc;
 227
 228         int r_op;                    /* mds op code */
 229
 230         /* operation on what? */
 231         struct inode *r_inode;              /* arg1 */
 232         struct dentry *r_dentry;            /* arg1 */
 233         struct dentry *r_old_dentry;        /* arg2: rename from or link from */
 234         struct inode *r_old_dentry_dir;     /* arg2: old dentry's parent dir */
 235         char *r_path1, *r_path2;
 236         struct ceph_vino r_ino1, r_ino2;
 237
 238         struct inode *r_parent;             /* parent dir inode */
 239         struct inode *r_target_inode;       /* resulting inode */
 240
 241 #define CEPH_MDS_R_DIRECT_IS_HASH       (1) /* r_direct_hash is valid */
 242 #define CEPH_MDS_R_ABORTED              (2) /* call was aborted */
 243 #define CEPH_MDS_R_GOT_UNSAFE           (3) /* got an unsafe reply */
 244 #define CEPH_MDS_R_GOT_SAFE             (4) /* got a safe reply */
 245 #define CEPH_MDS_R_GOT_RESULT           (5) /* got a result */
 246 #define CEPH_MDS_R_DID_PREPOPULATE      (6) /* prepopulated readdir */
 247 #define CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED        (7) /* is r_parent->i_rwsem wlocked? */
 248         unsigned long   r_req_flags;
 249
 250         struct mutex r_fill_mutex;
 251
 252         union ceph_mds_request_args r_args;
 253         int r_fmode;        /* file mode, if expecting cap */
 254         kuid_t r_uid;
 255         kgid_t r_gid;
 256         struct timespec64 r_stamp;
 257
 258         /* for choosing which mds to send this request to */
 259         int r_direct_mode;
 260         u32 r_direct_hash;      /* choose dir frag based on this dentry hash */
 261
 262         /* data payload is used for xattr ops */
 263         struct ceph_pagelist *r_pagelist;
 264
 265         /* what caps shall we drop? */
 266         int r_inode_drop, r_inode_unless;
 267         int r_dentry_drop, r_dentry_unless;
 268         int r_old_dentry_drop, r_old_dentry_unless;
 269         struct inode *r_old_inode;
 270         int r_old_inode_drop, r_old_inode_unless;
 271
 272         struct ceph_msg  *r_request;  /* original request */
 273         int r_request_release_offset;
 274         struct ceph_msg  *r_reply;
 275         struct ceph_mds_reply_info_parsed r_reply_info;
 276         struct page *r_locked_page;
 277         int r_err;
 278
 279         unsigned long r_timeout;  /* optional.  jiffies, 0 is "wait forever" */
 280         unsigned long r_started;  /* start time to measure timeout against */
 281         unsigned long r_request_started; /* start time for mds request only,
 282                                             used to measure lease durations */
 283
 284         /* link unsafe requests to parent directory, for fsync */
 285         struct inode    *r_unsafe_dir;
 286         struct list_head r_unsafe_dir_item;
 287
 288         /* unsafe requests that modify the target inode */
 289         struct list_head r_unsafe_target_item;
 290
 291         struct ceph_mds_session *r_session;
 292
 293         int               r_attempts;   /* resend attempts */
 294         int               r_num_fwd;    /* number of forward attempts */
 295         int               r_resend_mds; /* mds to resend to next, if any*/
 296         u32               r_sent_on_mseq; /* cap mseq request was sent at*/
 297
 298         struct kref       r_kref;
 299         struct list_head  r_wait;
 300         struct completion r_completion;
 301         struct completion r_safe_completion;
 302         ceph_mds_request_callback_t r_callback;
 303         ceph_mds_request_wait_callback_t r_wait_for_completion;
 304         struct list_head  r_unsafe_item;  /* per-session unsafe list item */
 305
 306         long long         r_dir_release_cnt;
 307         long long         r_dir_ordered_cnt;
 308         int               r_readdir_cache_idx;
 309         u32               r_readdir_offset;
 310
 311         struct ceph_cap_reservation r_caps_reservation;
 312         int r_num_caps;
 313 };
 314
 315 struct ceph_pool_perm {
 316         struct rb_node node;
 317         int perm;
 318         s64 pool;
 319         size_t pool_ns_len;
 320         char pool_ns[];
 321 };
 322
 323 struct ceph_snapid_map {
 324         struct rb_node node;
 325         struct list_head lru;
 326         atomic_t ref;
 327         u64 snap;
 328         dev_t dev;
 329         unsigned long last_used;
 330 };
 331
 332 /*
 333  * node for list of quotarealm inodes that are not visible from the filesystem
 334  * mountpoint, but required to handle, e.g. quotas.
 335  */
 336 struct ceph_quotarealm_inode {
 337         struct rb_node node;
 338         u64 ino;
 339         unsigned long timeout; /* last time a lookup failed for this inode */
 340         struct mutex mutex;
 341         struct inode *inode;
 342 };
 343
 344 struct cap_wait {
 345         struct list_head        list;
 346         unsigned long           ino;
 347         pid_t                   tgid;
 348         int                     need;
 349         int                     want;
 350 };
 351
 352 /*
 353  * mds client state
 354  */
 355 struct ceph_mds_client {
 356         struct ceph_fs_client  *fsc;
 357         struct mutex            mutex;         /* all nested structures */
 358
 359         struct ceph_mdsmap      *mdsmap;
 360         struct completion       safe_umount_waiters;
 361         wait_queue_head_t       session_close_wq;
 362         struct list_head        waiting_for_map;
 363         int                     mdsmap_err;
 364
 365         struct ceph_mds_session **sessions;    /* NULL for mds if no session */
 366         atomic_t                num_sessions;
 367         int                     max_sessions;  /* len of s_mds_sessions */
 368         int                     stopping;      /* true if shutting down */
 369
 370         atomic64_t              quotarealms_count; /* # realms with quota */
 371         /*
 372          * We keep a list of inodes we don't see in the mountpoint but that we
 373          * need to track quota realms.
 374          */
 375         struct rb_root          quotarealms_inodes;
 376         struct mutex            quotarealms_inodes_mutex;
 377
 378         /*
 379          * snap_rwsem will cover cap linkage into snaprealms, and
 380          * realm snap contexts.  (later, we can do per-realm snap
 381          * contexts locks..)  the empty list contains realms with no
 382          * references (implying they contain no inodes with caps) that
 383          * should be destroyed.
 384          */
 385         u64                     last_snap_seq;
 386         struct rw_semaphore     snap_rwsem;
 387         struct rb_root          snap_realms;
 388         struct list_head        snap_empty;
 389         int                     num_snap_realms;
 390         spinlock_t              snap_empty_lock;  /* protect snap_empty */
 391
 392         u64                    last_tid;      /* most recent mds request */
 393         u64                    oldest_tid;    /* oldest incomplete mds request,
 394                                                  excluding setfilelock requests */
 395         struct rb_root         request_tree;  /* pending mds requests */
 396         struct delayed_work    delayed_work;  /* delayed work */
 397         unsigned long    last_renew_caps;  /* last time we renewed our caps */
 398         struct list_head cap_delay_list;   /* caps with delayed release */
 399         spinlock_t       cap_delay_lock;   /* protects cap_delay_list */
 400         struct list_head snap_flush_list;  /* cap_snaps ready to flush */
 401         spinlock_t       snap_flush_lock;
 402
 403         u64               last_cap_flush_tid;
 404         struct list_head  cap_flush_list;
 405         struct list_head  cap_dirty;        /* inodes with dirty caps */
 406         struct list_head  cap_dirty_migrating; /* ...that are migration... */
 407         int               num_cap_flushing; /* # caps we are flushing */
 408         spinlock_t        cap_dirty_lock;   /* protects above items */
 409         wait_queue_head_t cap_flushing_wq;
 410
 411         struct work_struct cap_reclaim_work;
 412         atomic_t           cap_reclaim_pending;
 413
 414         /*
 415          * Cap reservations
 416          *
 417          * Maintain a global pool of preallocated struct ceph_caps, referenced
 418          * by struct ceph_caps_reservations.  This ensures that we preallocate
 419          * memory needed to successfully process an MDS response.  (If an MDS
 420          * sends us cap information and we fail to process it, we will have
 421          * problems due to the client and MDS being out of sync.)
 422          *
 423          * Reservations are 'owned' by a ceph_cap_reservation context.
 424          */
 425         spinlock_t      caps_list_lock;
 426         struct          list_head caps_list; /* unused (reserved or
 427                                                 unreserved) */
 428         struct          list_head cap_wait_list;
 429         int             caps_total_count;    /* total caps allocated */
 430         int             caps_use_count;      /* in use */
 431         int             caps_use_max;        /* max used caps */
 432         int             caps_reserve_count;  /* unused, reserved */
 433         int             caps_avail_count;    /* unused, unreserved */
 434         int             caps_min_count;      /* keep at least this many
 435                                                 (unreserved) */
 436         spinlock_t        dentry_list_lock;
 437         struct list_head  dentry_leases;     /* fifo list */
 438         struct list_head  dentry_dir_leases; /* lru list */
 439
 440         spinlock_t              snapid_map_lock;
 441         struct rb_root          snapid_map_tree;
 442         struct list_head        snapid_map_lru;
 443
 444         struct rw_semaphore     pool_perm_rwsem;
 445         struct rb_root          pool_perm_tree;
 446
 447         char nodename[__NEW_UTS_LEN + 1];
 448 };
 449
 450 extern const char *ceph_mds_op_name(int op);
 451
 452 extern struct ceph_mds_session *
 453 __ceph_lookup_mds_session(struct ceph_mds_client *, int mds);
 454
 455 extern const char *ceph_session_state_name(int s);
 456
 457 extern struct ceph_mds_session *
 458 ceph_get_mds_session(struct ceph_mds_session *s);
 459 extern void ceph_put_mds_session(struct ceph_mds_session *s);
 460
 461 extern int ceph_send_msg_mds(struct ceph_mds_client *mdsc,
 462                              struct ceph_msg *msg, int mds);
 463
 464 extern int ceph_mdsc_init(struct ceph_fs_client *fsc);
 465 extern void ceph_mdsc_close_sessions(struct ceph_mds_client *mdsc);
 466 extern void ceph_mdsc_force_umount(struct ceph_mds_client *mdsc);
 467 extern void ceph_mdsc_destroy(struct ceph_fs_client *fsc);
 468
 469 extern void ceph_mdsc_sync(struct ceph_mds_client *mdsc);
 470
 471 extern void ceph_invalidate_dir_request(struct ceph_mds_request *req);
 472 extern int ceph_alloc_readdir_reply_buffer(struct ceph_mds_request *req,
 473                                            struct inode *dir);
 474 extern struct ceph_mds_request *
 475 ceph_mdsc_create_request(struct ceph_mds_client *mdsc, int op, int mode);
 476 extern int ceph_mdsc_submit_request(struct ceph_mds_client *mdsc,
 477                                     struct inode *dir,
 478                                     struct ceph_mds_request *req);
 479 extern int ceph_mdsc_do_request(struct ceph_mds_client *mdsc,
 480                                 struct inode *dir,
 481                                 struct ceph_mds_request *req);
 482 static inline void ceph_mdsc_get_request(struct ceph_mds_request *req)
 483 {
 484         kref_get(&req->r_kref);
 485 }
 486 extern void ceph_mdsc_release_request(struct kref *kref);
 487 static inline void ceph_mdsc_put_request(struct ceph_mds_request *req)
 488 {
 489         kref_put(&req->r_kref, ceph_mdsc_release_request);
 490 }
 491
 492 extern void __ceph_queue_cap_release(struct ceph_mds_session *session,
 493                                     struct ceph_cap *cap);
 494 extern void ceph_flush_cap_releases(struct ceph_mds_client *mdsc,
 495                                     struct ceph_mds_session *session);
 496 extern void ceph_queue_cap_reclaim_work(struct ceph_mds_client *mdsc);
 497 extern void ceph_reclaim_caps_nr(struct ceph_mds_client *mdsc, int nr);
 498 extern int ceph_iterate_session_caps(struct ceph_mds_session *session,
 499                                      int (*cb)(struct inode *,
 500                                                struct ceph_cap *, void *),
 501                                      void *arg);
 502 extern void ceph_mdsc_pre_umount(struct ceph_mds_client *mdsc);
 503
 504 static inline void ceph_mdsc_free_path(char *path, int len)
 505 {
 506         if (path)
 507                 __putname(path - (PATH_MAX - 1 - len));
 508 }
 509
 510 extern char *ceph_mdsc_build_path(struct dentry *dentry, int *plen, u64 *base,
 511                                   int stop_on_nosnap);
 512
 513 extern void __ceph_mdsc_drop_dentry_lease(struct dentry *dentry);
 514 extern void ceph_mdsc_lease_send_msg(struct ceph_mds_session *session,
 515                                      struct dentry *dentry, char action,
 516                                      u32 seq);
 517
 518 extern void ceph_mdsc_handle_mdsmap(struct ceph_mds_client *mdsc,
 519                                     struct ceph_msg *msg);
 520 extern void ceph_mdsc_handle_fsmap(struct ceph_mds_client *mdsc,
 521                                    struct ceph_msg *msg);
 522
 523 extern struct ceph_mds_session *
 524 ceph_mdsc_open_export_target_session(struct ceph_mds_client *mdsc, int target);
 525 extern void ceph_mdsc_open_export_target_sessions(struct ceph_mds_client *mdsc,
 526                                           struct ceph_mds_session *session);
 527
 528 extern int ceph_trim_caps(struct ceph_mds_client *mdsc,
 529                           struct ceph_mds_session *session,
 530                           int max_caps);
 531 #endif