Merge tag 'dmaengine-6.6-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vkoul...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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 #include <linux/ktime.h>
14
15 #include <linux/ceph/types.h>
16 #include <linux/ceph/messenger.h>
17 #include <linux/ceph/mdsmap.h>
18 #include <linux/ceph/auth.h>
19
20 #include "metric.h"
21 #include "super.h"
22
23 /* The first 8 bits are reserved for old ceph releases */
24 enum ceph_feature_type {
25         CEPHFS_FEATURE_MIMIC = 8,
26         CEPHFS_FEATURE_REPLY_ENCODING,
27         CEPHFS_FEATURE_RECLAIM_CLIENT,
28         CEPHFS_FEATURE_LAZY_CAP_WANTED,
29         CEPHFS_FEATURE_MULTI_RECONNECT,
30         CEPHFS_FEATURE_DELEG_INO,
31         CEPHFS_FEATURE_METRIC_COLLECT,
32         CEPHFS_FEATURE_ALTERNATE_NAME,
33         CEPHFS_FEATURE_NOTIFY_SESSION_STATE,
34         CEPHFS_FEATURE_OP_GETVXATTR,
35
36         CEPHFS_FEATURE_MAX = CEPHFS_FEATURE_OP_GETVXATTR,
37 };
38
39 #define CEPHFS_FEATURES_CLIENT_SUPPORTED {      \
40         0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,                 \
41         CEPHFS_FEATURE_MIMIC,                   \
42         CEPHFS_FEATURE_REPLY_ENCODING,          \
43         CEPHFS_FEATURE_LAZY_CAP_WANTED,         \
44         CEPHFS_FEATURE_MULTI_RECONNECT,         \
45         CEPHFS_FEATURE_DELEG_INO,               \
46         CEPHFS_FEATURE_METRIC_COLLECT,          \
47         CEPHFS_FEATURE_NOTIFY_SESSION_STATE,    \
48         CEPHFS_FEATURE_OP_GETVXATTR,            \
49 }
50
51 /*
52  * Some lock dependencies:
53  *
54  * session->s_mutex
55  *         mdsc->mutex
56  *
57  *         mdsc->snap_rwsem
58  *
59  *         ci->i_ceph_lock
60  *                 mdsc->snap_flush_lock
61  *                 mdsc->cap_delay_lock
62  *
63  */
64
65 struct ceph_fs_client;
66 struct ceph_cap;
67
68 /*
69  * parsed info about a single inode.  pointers are into the encoded
70  * on-wire structures within the mds reply message payload.
71  */
72 struct ceph_mds_reply_info_in {
73         struct ceph_mds_reply_inode *in;
74         struct ceph_dir_layout dir_layout;
75         u32 symlink_len;
76         char *symlink;
77         u32 xattr_len;
78         char *xattr_data;
79         u64 inline_version;
80         u32 inline_len;
81         char *inline_data;
82         u32 pool_ns_len;
83         char *pool_ns_data;
84         u64 max_bytes;
85         u64 max_files;
86         s32 dir_pin;
87         struct ceph_timespec btime;
88         struct ceph_timespec snap_btime;
89         u64 rsnaps;
90         u64 change_attr;
91 };
92
93 struct ceph_mds_reply_dir_entry {
94         char                          *name;
95         u32                           name_len;
96         struct ceph_mds_reply_lease   *lease;
97         struct ceph_mds_reply_info_in inode;
98         loff_t                        offset;
99 };
100
101 struct ceph_mds_reply_xattr {
102         char *xattr_value;
103         size_t xattr_value_len;
104 };
105
106 /*
107  * parsed info about an mds reply, including information about
108  * either: 1) the target inode and/or its parent directory and dentry,
109  * and directory contents (for readdir results), or
110  * 2) the file range lock info (for fcntl F_GETLK results).
111  */
112 struct ceph_mds_reply_info_parsed {
113         struct ceph_mds_reply_head    *head;
114
115         /* trace */
116         struct ceph_mds_reply_info_in diri, targeti;
117         struct ceph_mds_reply_dirfrag *dirfrag;
118         char                          *dname;
119         u32                           dname_len;
120         struct ceph_mds_reply_lease   *dlease;
121         struct ceph_mds_reply_xattr   xattr_info;
122
123         /* extra */
124         union {
125                 /* for fcntl F_GETLK results */
126                 struct ceph_filelock *filelock_reply;
127
128                 /* for readdir results */
129                 struct {
130                         struct ceph_mds_reply_dirfrag *dir_dir;
131                         size_t                        dir_buf_size;
132                         int                           dir_nr;
133                         bool                          dir_end;
134                         bool                          dir_complete;
135                         bool                          hash_order;
136                         bool                          offset_hash;
137                         struct ceph_mds_reply_dir_entry  *dir_entries;
138                 };
139
140                 /* for create results */
141                 struct {
142                         bool has_create_ino;
143                         u64 ino;
144                 };
145         };
146
147         /* encoded blob describing snapshot contexts for certain
148            operations (e.g., open) */
149         void *snapblob;
150         int snapblob_len;
151 };
152
153
154 /*
155  * cap releases are batched and sent to the MDS en masse.
156  *
157  * Account for per-message overhead of mds_cap_release header
158  * and __le32 for osd epoch barrier trailing field.
159  */
160 #define CEPH_CAPS_PER_RELEASE ((PAGE_SIZE - sizeof(u32) -               \
161                                 sizeof(struct ceph_mds_cap_release)) /  \
162                                 sizeof(struct ceph_mds_cap_item))
163
164
165 /*
166  * state associated with each MDS<->client session
167  */
168 enum {
169         CEPH_MDS_SESSION_NEW = 1,
170         CEPH_MDS_SESSION_OPENING = 2,
171         CEPH_MDS_SESSION_OPEN = 3,
172         CEPH_MDS_SESSION_HUNG = 4,
173         CEPH_MDS_SESSION_RESTARTING = 5,
174         CEPH_MDS_SESSION_RECONNECTING = 6,
175         CEPH_MDS_SESSION_CLOSING = 7,
176         CEPH_MDS_SESSION_CLOSED = 8,
177         CEPH_MDS_SESSION_REJECTED = 9,
178 };
179
180 struct ceph_mds_session {
181         struct ceph_mds_client *s_mdsc;
182         int               s_mds;
183         int               s_state;
184         unsigned long     s_ttl;      /* time until mds kills us */
185         unsigned long     s_features;
186         u64               s_seq;      /* incoming msg seq # */
187         struct mutex      s_mutex;    /* serialize session messages */
188
189         struct ceph_connection s_con;
190
191         struct ceph_auth_handshake s_auth;
192
193         atomic_t          s_cap_gen;  /* inc each time we get mds stale msg */
194         unsigned long     s_cap_ttl;  /* when session caps expire. protected by s_mutex */
195
196         /* protected by s_cap_lock */
197         spinlock_t        s_cap_lock;
198         refcount_t        s_ref;
199         struct list_head  s_caps;     /* all caps issued by this session */
200         struct ceph_cap  *s_cap_iterator;
201         int               s_nr_caps;
202         int               s_num_cap_releases;
203         int               s_cap_reconnect;
204         int               s_readonly;
205         struct list_head  s_cap_releases; /* waiting cap_release messages */
206         struct work_struct s_cap_release_work;
207
208         /* See ceph_inode_info->i_dirty_item. */
209         struct list_head  s_cap_dirty;        /* inodes w/ dirty caps */
210
211         /* See ceph_inode_info->i_flushing_item. */
212         struct list_head  s_cap_flushing;     /* inodes w/ flushing caps */
213
214         unsigned long     s_renew_requested; /* last time we sent a renew req */
215         u64               s_renew_seq;
216
217         struct list_head  s_waiting;  /* waiting requests */
218         struct list_head  s_unsafe;   /* unsafe requests */
219         struct xarray     s_delegated_inos;
220 };
221
222 /*
223  * modes of choosing which MDS to send a request to
224  */
225 enum {
226         USE_ANY_MDS,
227         USE_RANDOM_MDS,
228         USE_AUTH_MDS,   /* prefer authoritative mds for this metadata item */
229 };
230
231 struct ceph_mds_request;
232 struct ceph_mds_client;
233
234 /*
235  * request completion callback
236  */
237 typedef void (*ceph_mds_request_callback_t) (struct ceph_mds_client *mdsc,
238                                              struct ceph_mds_request *req);
239 /*
240  * wait for request completion callback
241  */
242 typedef int (*ceph_mds_request_wait_callback_t) (struct ceph_mds_client *mdsc,
243                                                  struct ceph_mds_request *req);
244
245 /*
246  * an in-flight mds request
247  */
248 struct ceph_mds_request {
249         u64 r_tid;                   /* transaction id */
250         struct rb_node r_node;
251         struct ceph_mds_client *r_mdsc;
252
253         struct kref       r_kref;
254         int r_op;                    /* mds op code */
255
256         /* operation on what? */
257         struct inode *r_inode;              /* arg1 */
258         struct dentry *r_dentry;            /* arg1 */
259         struct dentry *r_old_dentry;        /* arg2: rename from or link from */
260         struct inode *r_old_dentry_dir;     /* arg2: old dentry's parent dir */
261         char *r_path1, *r_path2;
262         struct ceph_vino r_ino1, r_ino2;
263
264         struct inode *r_parent;             /* parent dir inode */
265         struct inode *r_target_inode;       /* resulting inode */
266
267 #define CEPH_MDS_R_DIRECT_IS_HASH       (1) /* r_direct_hash is valid */
268 #define CEPH_MDS_R_ABORTED              (2) /* call was aborted */
269 #define CEPH_MDS_R_GOT_UNSAFE           (3) /* got an unsafe reply */
270 #define CEPH_MDS_R_GOT_SAFE             (4) /* got a safe reply */
271 #define CEPH_MDS_R_GOT_RESULT           (5) /* got a result */
272 #define CEPH_MDS_R_DID_PREPOPULATE      (6) /* prepopulated readdir */
273 #define CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED        (7) /* is r_parent->i_rwsem wlocked? */
274 #define CEPH_MDS_R_ASYNC                (8) /* async request */
275         unsigned long   r_req_flags;
276
277         struct mutex r_fill_mutex;
278
279         union ceph_mds_request_args r_args;
280         int r_fmode;        /* file mode, if expecting cap */
281         int r_request_release_offset;
282         const struct cred *r_cred;
283         struct timespec64 r_stamp;
284
285         /* for choosing which mds to send this request to */
286         int r_direct_mode;
287         u32 r_direct_hash;      /* choose dir frag based on this dentry hash */
288
289         /* data payload is used for xattr ops */
290         struct ceph_pagelist *r_pagelist;
291
292         /* what caps shall we drop? */
293         int r_inode_drop, r_inode_unless;
294         int r_dentry_drop, r_dentry_unless;
295         int r_old_dentry_drop, r_old_dentry_unless;
296         struct inode *r_old_inode;
297         int r_old_inode_drop, r_old_inode_unless;
298
299         struct ceph_msg  *r_request;  /* original request */
300         struct ceph_msg  *r_reply;
301         struct ceph_mds_reply_info_parsed r_reply_info;
302         int r_err;
303         u32               r_readdir_offset;
304
305         struct page *r_locked_page;
306         int r_dir_caps;
307         int r_num_caps;
308
309         unsigned long r_timeout;  /* optional.  jiffies, 0 is "wait forever" */
310         unsigned long r_started;  /* start time to measure timeout against */
311         unsigned long r_start_latency;  /* start time to measure latency */
312         unsigned long r_end_latency;    /* finish time to measure latency */
313         unsigned long r_request_started; /* start time for mds request only,
314                                             used to measure lease durations */
315
316         /* link unsafe requests to parent directory, for fsync */
317         struct inode    *r_unsafe_dir;
318         struct list_head r_unsafe_dir_item;
319
320         /* unsafe requests that modify the target inode */
321         struct list_head r_unsafe_target_item;
322
323         struct ceph_mds_session *r_session;
324
325         int               r_attempts;   /* resend attempts */
326         int               r_num_fwd;    /* number of forward attempts */
327         int               r_resend_mds; /* mds to resend to next, if any*/
328         u32               r_sent_on_mseq; /* cap mseq request was sent at*/
329         u64               r_deleg_ino;
330
331         struct list_head  r_wait;
332         struct completion r_completion;
333         struct completion r_safe_completion;
334         ceph_mds_request_callback_t r_callback;
335         struct list_head  r_unsafe_item;  /* per-session unsafe list item */
336
337         long long         r_dir_release_cnt;
338         long long         r_dir_ordered_cnt;
339         int               r_readdir_cache_idx;
340
341         int               r_feature_needed;
342
343         struct ceph_cap_reservation r_caps_reservation;
344 };
345
346 struct ceph_pool_perm {
347         struct rb_node node;
348         int perm;
349         s64 pool;
350         size_t pool_ns_len;
351         char pool_ns[];
352 };
353
354 struct ceph_snapid_map {
355         struct rb_node node;
356         struct list_head lru;
357         atomic_t ref;
358         dev_t dev;
359         u64 snap;
360         unsigned long last_used;
361 };
362
363 /*
364  * node for list of quotarealm inodes that are not visible from the filesystem
365  * mountpoint, but required to handle, e.g. quotas.
366  */
367 struct ceph_quotarealm_inode {
368         struct rb_node node;
369         u64 ino;
370         unsigned long timeout; /* last time a lookup failed for this inode */
371         struct mutex mutex;
372         struct inode *inode;
373 };
374
375 struct cap_wait {
376         struct list_head        list;
377         u64                     ino;
378         pid_t                   tgid;
379         int                     need;
380         int                     want;
381 };
382
383 enum {
384        CEPH_MDSC_STOPPING_BEGIN = 1,
385        CEPH_MDSC_STOPPING_FLUSHED = 2,
386 };
387
388 /*
389  * mds client state
390  */
391 struct ceph_mds_client {
392         struct ceph_fs_client  *fsc;
393         struct mutex            mutex;         /* all nested structures */
394
395         struct ceph_mdsmap      *mdsmap;
396         struct completion       safe_umount_waiters;
397         wait_queue_head_t       session_close_wq;
398         struct list_head        waiting_for_map;
399         int                     mdsmap_err;
400
401         struct ceph_mds_session **sessions;    /* NULL for mds if no session */
402         atomic_t                num_sessions;
403         int                     max_sessions;  /* len of sessions array */
404         int                     stopping;      /* true if shutting down */
405
406         atomic64_t              quotarealms_count; /* # realms with quota */
407         /*
408          * We keep a list of inodes we don't see in the mountpoint but that we
409          * need to track quota realms.
410          */
411         struct rb_root          quotarealms_inodes;
412         struct mutex            quotarealms_inodes_mutex;
413
414         /*
415          * snap_rwsem will cover cap linkage into snaprealms, and
416          * realm snap contexts.  (later, we can do per-realm snap
417          * contexts locks..)  the empty list contains realms with no
418          * references (implying they contain no inodes with caps) that
419          * should be destroyed.
420          */
421         u64                     last_snap_seq;
422         struct rw_semaphore     snap_rwsem;
423         struct rb_root          snap_realms;
424         struct list_head        snap_empty;
425         int                     num_snap_realms;
426         spinlock_t              snap_empty_lock;  /* protect snap_empty */
427
428         u64                    last_tid;      /* most recent mds request */
429         u64                    oldest_tid;    /* oldest incomplete mds request,
430                                                  excluding setfilelock requests */
431         struct rb_root         request_tree;  /* pending mds requests */
432         struct delayed_work    delayed_work;  /* delayed work */
433         unsigned long    last_renew_caps;  /* last time we renewed our caps */
434         struct list_head cap_delay_list;   /* caps with delayed release */
435         spinlock_t       cap_delay_lock;   /* protects cap_delay_list */
436         struct list_head snap_flush_list;  /* cap_snaps ready to flush */
437         spinlock_t       snap_flush_lock;
438
439         u64               last_cap_flush_tid;
440         struct list_head  cap_flush_list;
441         struct list_head  cap_dirty_migrating; /* ...that are migration... */
442         int               num_cap_flushing; /* # caps we are flushing */
443         spinlock_t        cap_dirty_lock;   /* protects above items */
444         wait_queue_head_t cap_flushing_wq;
445
446         struct work_struct cap_reclaim_work;
447         atomic_t           cap_reclaim_pending;
448
449         /*
450          * Cap reservations
451          *
452          * Maintain a global pool of preallocated struct ceph_caps, referenced
453          * by struct ceph_caps_reservations.  This ensures that we preallocate
454          * memory needed to successfully process an MDS response.  (If an MDS
455          * sends us cap information and we fail to process it, we will have
456          * problems due to the client and MDS being out of sync.)
457          *
458          * Reservations are 'owned' by a ceph_cap_reservation context.
459          */
460         spinlock_t      caps_list_lock;
461         struct          list_head caps_list; /* unused (reserved or
462                                                 unreserved) */
463         struct          list_head cap_wait_list;
464         int             caps_total_count;    /* total caps allocated */
465         int             caps_use_count;      /* in use */
466         int             caps_use_max;        /* max used caps */
467         int             caps_reserve_count;  /* unused, reserved */
468         int             caps_avail_count;    /* unused, unreserved */
469         int             caps_min_count;      /* keep at least this many
470                                                 (unreserved) */
471         spinlock_t        dentry_list_lock;
472         struct list_head  dentry_leases;     /* fifo list */
473         struct list_head  dentry_dir_leases; /* lru list */
474
475         struct ceph_client_metric metric;
476
477         spinlock_t              snapid_map_lock;
478         struct rb_root          snapid_map_tree;
479         struct list_head        snapid_map_lru;
480
481         struct rw_semaphore     pool_perm_rwsem;
482         struct rb_root          pool_perm_tree;
483
484         char nodename[__NEW_UTS_LEN + 1];
485 };
486
487 extern const char *ceph_mds_op_name(int op);
488
489 extern bool check_session_state(struct ceph_mds_session *s);
490 void inc_session_sequence(struct ceph_mds_session *s);
491
492 extern struct ceph_mds_session *
493 __ceph_lookup_mds_session(struct ceph_mds_client *, int mds);
494
495 extern const char *ceph_session_state_name(int s);
496
497 extern struct ceph_mds_session *
498 ceph_get_mds_session(struct ceph_mds_session *s);
499 extern void ceph_put_mds_session(struct ceph_mds_session *s);
500
501 extern int ceph_send_msg_mds(struct ceph_mds_client *mdsc,
502                              struct ceph_msg *msg, int mds);
503
504 extern int ceph_mdsc_init(struct ceph_fs_client *fsc);
505 extern void ceph_mdsc_close_sessions(struct ceph_mds_client *mdsc);
506 extern void ceph_mdsc_force_umount(struct ceph_mds_client *mdsc);
507 extern void ceph_mdsc_destroy(struct ceph_fs_client *fsc);
508
509 extern void ceph_mdsc_sync(struct ceph_mds_client *mdsc);
510
511 extern void ceph_invalidate_dir_request(struct ceph_mds_request *req);
512 extern int ceph_alloc_readdir_reply_buffer(struct ceph_mds_request *req,
513                                            struct inode *dir);
514 extern struct ceph_mds_request *
515 ceph_mdsc_create_request(struct ceph_mds_client *mdsc, int op, int mode);
516 extern int ceph_mdsc_submit_request(struct ceph_mds_client *mdsc,
517                                     struct inode *dir,
518                                     struct ceph_mds_request *req);
519 int ceph_mdsc_wait_request(struct ceph_mds_client *mdsc,
520                         struct ceph_mds_request *req,
521                         ceph_mds_request_wait_callback_t wait_func);
522 extern int ceph_mdsc_do_request(struct ceph_mds_client *mdsc,
523                                 struct inode *dir,
524                                 struct ceph_mds_request *req);
525 extern void ceph_mdsc_release_dir_caps(struct ceph_mds_request *req);
526 extern void ceph_mdsc_release_dir_caps_no_check(struct ceph_mds_request *req);
527 static inline void ceph_mdsc_get_request(struct ceph_mds_request *req)
528 {
529         kref_get(&req->r_kref);
530 }
531 extern void ceph_mdsc_release_request(struct kref *kref);
532 static inline void ceph_mdsc_put_request(struct ceph_mds_request *req)
533 {
534         kref_put(&req->r_kref, ceph_mdsc_release_request);
535 }
536
537 extern void send_flush_mdlog(struct ceph_mds_session *s);
538 extern void ceph_mdsc_iterate_sessions(struct ceph_mds_client *mdsc,
539                                        void (*cb)(struct ceph_mds_session *),
540                                        bool check_state);
541 extern struct ceph_msg *ceph_create_session_msg(u32 op, u64 seq);
542 extern void __ceph_queue_cap_release(struct ceph_mds_session *session,
543                                     struct ceph_cap *cap);
544 extern void ceph_flush_cap_releases(struct ceph_mds_client *mdsc,
545                                     struct ceph_mds_session *session);
546 extern void ceph_queue_cap_reclaim_work(struct ceph_mds_client *mdsc);
547 extern void ceph_reclaim_caps_nr(struct ceph_mds_client *mdsc, int nr);
548 extern int ceph_iterate_session_caps(struct ceph_mds_session *session,
549                                      int (*cb)(struct inode *, int mds, void *),
550                                      void *arg);
551 extern void ceph_mdsc_pre_umount(struct ceph_mds_client *mdsc);
552
553 static inline void ceph_mdsc_free_path(char *path, int len)
554 {
555         if (!IS_ERR_OR_NULL(path))
556                 __putname(path - (PATH_MAX - 1 - len));
557 }
558
559 extern char *ceph_mdsc_build_path(struct dentry *dentry, int *plen, u64 *base,
560                                   int stop_on_nosnap);
561
562 extern void __ceph_mdsc_drop_dentry_lease(struct dentry *dentry);
563 extern void ceph_mdsc_lease_send_msg(struct ceph_mds_session *session,
564                                      struct dentry *dentry, char action,
565                                      u32 seq);
566
567 extern void ceph_mdsc_handle_mdsmap(struct ceph_mds_client *mdsc,
568                                     struct ceph_msg *msg);
569 extern void ceph_mdsc_handle_fsmap(struct ceph_mds_client *mdsc,
570                                    struct ceph_msg *msg);
571
572 extern struct ceph_mds_session *
573 ceph_mdsc_open_export_target_session(struct ceph_mds_client *mdsc, int target);
574 extern void ceph_mdsc_open_export_target_sessions(struct ceph_mds_client *mdsc,
575                                           struct ceph_mds_session *session);
576
577 extern int ceph_trim_caps(struct ceph_mds_client *mdsc,
578                           struct ceph_mds_session *session,
579                           int max_caps);
580
581 static inline int ceph_wait_on_async_create(struct inode *inode)
582 {
583         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
584
585         return wait_on_bit(&ci->i_ceph_flags, CEPH_ASYNC_CREATE_BIT,
586                            TASK_KILLABLE);
587 }
588
589 extern int ceph_wait_on_conflict_unlink(struct dentry *dentry);
590 extern u64 ceph_get_deleg_ino(struct ceph_mds_session *session);
591 extern int ceph_restore_deleg_ino(struct ceph_mds_session *session, u64 ino);
592 #endif