fs/orangefs/orangefs-kernel.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * (C) 2001 Clemson University and The University of Chicago
   4  *
   5  * See COPYING in top-level directory.
   6  */
   7
   8 /*
   9  *  The ORANGEFS Linux kernel support allows ORANGEFS volumes to be mounted and
  10  *  accessed through the Linux VFS (i.e. using standard I/O system calls).
  11  *  This support is only needed on clients that wish to mount the file system.
  12  *
  13  */
  14
  15 /*
  16  *  Declarations and macros for the ORANGEFS Linux kernel support.
  17  */
  18
  19 #ifndef __ORANGEFSKERNEL_H
  20 #define __ORANGEFSKERNEL_H
  21
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/moduleparam.h>
  24 #include <linux/statfs.h>
  25 #include <linux/backing-dev.h>
  26 #include <linux/device.h>
  27 #include <linux/mpage.h>
  28 #include <linux/namei.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/fs.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36
  37 #include <linux/aio.h>
  38 #include <linux/posix_acl.h>
  39 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/mount.h>
  42 #include <linux/uaccess.h>
  43 #include <linux/atomic.h>
  44 #include <linux/uio.h>
  45 #include <linux/sched/signal.h>
  46 #include <linux/mm.h>
  47 #include <linux/wait.h>
  48 #include <linux/dcache.h>
  49 #include <linux/pagemap.h>
  50 #include <linux/poll.h>
  51 #include <linux/rwsem.h>
  52 #include <linux/xattr.h>
  53 #include <linux/exportfs.h>
  54 #include <linux/hashtable.h>
  55
  56 #include <asm/unaligned.h>
  57
  58 #include "orangefs-dev-proto.h"
  59
  60 #define ORANGEFS_DEFAULT_OP_TIMEOUT_SECS       20
  61
  62 #define ORANGEFS_BUFMAP_WAIT_TIMEOUT_SECS   30
  63
  64 #define ORANGEFS_DEFAULT_SLOT_TIMEOUT_SECS     900      /* 15 minutes */
  65
  66 #define ORANGEFS_REQDEVICE_NAME          "pvfs2-req"
  67
  68 #define ORANGEFS_DEVREQ_MAGIC             0x20030529
  69 #define ORANGEFS_PURGE_RETRY_COUNT     0x00000005
  70
  71 #define MAX_DEV_REQ_UPSIZE (2 * sizeof(__s32) +   \
  72 sizeof(__u64) + sizeof(struct orangefs_upcall_s))
  73 #define MAX_DEV_REQ_DOWNSIZE (2 * sizeof(__s32) + \
  74 sizeof(__u64) + sizeof(struct orangefs_downcall_s))
  75
  76 /*
  77  * valid orangefs kernel operation states
  78  *
  79  * unknown  - op was just initialized
  80  * waiting  - op is on request_list (upward bound)
  81  * inprogr  - op is in progress (waiting for downcall)
  82  * serviced - op has matching downcall; ok
  83  * purged   - op has to start a timer since client-core
  84  *            exited uncleanly before servicing op
  85  * given up - submitter has given up waiting for it
  86  */
  87 enum orangefs_vfs_op_states {
  88         OP_VFS_STATE_UNKNOWN = 0,
  89         OP_VFS_STATE_WAITING = 1,
  90         OP_VFS_STATE_INPROGR = 2,
  91         OP_VFS_STATE_SERVICED = 4,
  92         OP_VFS_STATE_PURGED = 8,
  93         OP_VFS_STATE_GIVEN_UP = 16,
  94 };
  95
  96 /*
  97  * orangefs kernel memory related flags
  98  */
  99
 100 #if (defined CONFIG_DEBUG_SLAB)
 101 #define ORANGEFS_CACHE_CREATE_FLAGS SLAB_RED_ZONE
 102 #else
 103 #define ORANGEFS_CACHE_CREATE_FLAGS 0
 104 #endif
 105
 106 extern int orangefs_init_acl(struct inode *inode, struct inode *dir);
 107 extern const struct xattr_handler *orangefs_xattr_handlers[];
 108
 109 extern struct posix_acl *orangefs_get_acl(struct inode *inode, int type);
 110 extern int orangefs_set_acl(struct inode *inode, struct posix_acl *acl, int type);
 111
 112 /*
 113  * orangefs data structures
 114  */
 115 struct orangefs_kernel_op_s {
 116         enum orangefs_vfs_op_states op_state;
 117         __u64 tag;
 118
 119         /*
 120          * Set uses_shared_memory to non zero if this operation uses
 121          * shared memory. If true, then a retry on the op must also
 122          * get a new shared memory buffer and re-populate it.
 123          * Cancels don't care - it only matters for service_operation()
 124          * retry logics and cancels don't go through it anymore. It
 125          * safely stays non-zero when we use it as slot_to_free.
 126          */
 127         union {
 128                 int uses_shared_memory;
 129                 int slot_to_free;
 130         };
 131
 132         struct orangefs_upcall_s upcall;
 133         struct orangefs_downcall_s downcall;
 134
 135         struct completion waitq;
 136         spinlock_t lock;
 137
 138         int attempts;
 139
 140         struct list_head list;
 141 };
 142
 143 #define set_op_state_waiting(op)     ((op)->op_state = OP_VFS_STATE_WAITING)
 144 #define set_op_state_inprogress(op)  ((op)->op_state = OP_VFS_STATE_INPROGR)
 145 #define set_op_state_given_up(op)  ((op)->op_state = OP_VFS_STATE_GIVEN_UP)
 146 static inline void set_op_state_serviced(struct orangefs_kernel_op_s *op)
 147 {
 148         op->op_state = OP_VFS_STATE_SERVICED;
 149         complete(&op->waitq);
 150 }
 151
 152 #define op_state_waiting(op)     ((op)->op_state & OP_VFS_STATE_WAITING)
 153 #define op_state_in_progress(op) ((op)->op_state & OP_VFS_STATE_INPROGR)
 154 #define op_state_serviced(op)    ((op)->op_state & OP_VFS_STATE_SERVICED)
 155 #define op_state_purged(op)      ((op)->op_state & OP_VFS_STATE_PURGED)
 156 #define op_state_given_up(op)    ((op)->op_state & OP_VFS_STATE_GIVEN_UP)
 157 #define op_is_cancel(op)         ((op)->upcall.type == ORANGEFS_VFS_OP_CANCEL)
 158
 159 void op_release(struct orangefs_kernel_op_s *op);
 160
 161 extern void orangefs_bufmap_put(int);
 162 static inline void put_cancel(struct orangefs_kernel_op_s *op)
 163 {
 164         orangefs_bufmap_put(op->slot_to_free);
 165         op_release(op);
 166 }
 167
 168 static inline void set_op_state_purged(struct orangefs_kernel_op_s *op)
 169 {
 170         spin_lock(&op->lock);
 171         if (unlikely(op_is_cancel(op))) {
 172                 list_del_init(&op->list);
 173                 spin_unlock(&op->lock);
 174                 put_cancel(op);
 175         } else {
 176                 op->op_state |= OP_VFS_STATE_PURGED;
 177                 complete(&op->waitq);
 178                 spin_unlock(&op->lock);
 179         }
 180 }
 181
 182 /* per inode private orangefs info */
 183 struct orangefs_inode_s {
 184         struct orangefs_object_kref refn;
 185         char link_target[ORANGEFS_NAME_MAX];
 186         /*
 187          * Reading/Writing Extended attributes need to acquire the appropriate
 188          * reader/writer semaphore on the orangefs_inode_s structure.
 189          */
 190         struct rw_semaphore xattr_sem;
 191
 192         struct inode vfs_inode;
 193         sector_t last_failed_block_index_read;
 194
 195         unsigned long getattr_time;
 196
 197         DECLARE_HASHTABLE(xattr_cache, 4);
 198 };
 199
 200 /* per superblock private orangefs info */
 201 struct orangefs_sb_info_s {
 202         struct orangefs_khandle root_khandle;
 203         __s32 fs_id;
 204         int id;
 205         int flags;
 206 #define ORANGEFS_OPT_INTR       0x01
 207 #define ORANGEFS_OPT_LOCAL_LOCK 0x02
 208         char devname[ORANGEFS_MAX_SERVER_ADDR_LEN];
 209         struct super_block *sb;
 210         int mount_pending;
 211         int no_list;
 212         struct list_head list;
 213 };
 214
 215 struct orangefs_stats {
 216         unsigned long cache_hits;
 217         unsigned long cache_misses;
 218         unsigned long reads;
 219         unsigned long writes;
 220 };
 221
 222 struct orangefs_cached_xattr {
 223         struct hlist_node node;
 224         char key[ORANGEFS_MAX_XATTR_NAMELEN];
 225         char val[ORANGEFS_MAX_XATTR_VALUELEN];
 226         ssize_t length;
 227         unsigned long timeout;
 228 };
 229
 230 extern struct orangefs_stats orangefs_stats;
 231
 232 /*
 233  * NOTE: See Documentation/filesystems/porting for information
 234  * on implementing FOO_I and properly accessing fs private data
 235  */
 236 static inline struct orangefs_inode_s *ORANGEFS_I(struct inode *inode)
 237 {
 238         return container_of(inode, struct orangefs_inode_s, vfs_inode);
 239 }
 240
 241 static inline struct orangefs_sb_info_s *ORANGEFS_SB(struct super_block *sb)
 242 {
 243         return (struct orangefs_sb_info_s *) sb->s_fs_info;
 244 }
 245
 246 /* ino_t descends from "unsigned long", 8 bytes, 64 bits. */
 247 static inline ino_t orangefs_khandle_to_ino(struct orangefs_khandle *khandle)
 248 {
 249         union {
 250                 unsigned char u[8];
 251                 __u64 ino;
 252         } ihandle;
 253
 254         ihandle.u[0] = khandle->u[0] ^ khandle->u[4];
 255         ihandle.u[1] = khandle->u[1] ^ khandle->u[5];
 256         ihandle.u[2] = khandle->u[2] ^ khandle->u[6];
 257         ihandle.u[3] = khandle->u[3] ^ khandle->u[7];
 258         ihandle.u[4] = khandle->u[12] ^ khandle->u[8];
 259         ihandle.u[5] = khandle->u[13] ^ khandle->u[9];
 260         ihandle.u[6] = khandle->u[14] ^ khandle->u[10];
 261         ihandle.u[7] = khandle->u[15] ^ khandle->u[11];
 262
 263         return ihandle.ino;
 264 }
 265
 266 static inline struct orangefs_khandle *get_khandle_from_ino(struct inode *inode)
 267 {
 268         return &(ORANGEFS_I(inode)->refn.khandle);
 269 }
 270
 271 static inline int is_root_handle(struct inode *inode)
 272 {
 273         gossip_debug(GOSSIP_DCACHE_DEBUG,
 274                      "%s: root handle: %pU, this handle: %pU:\n",
 275                      __func__,
 276                      &ORANGEFS_SB(inode->i_sb)->root_khandle,
 277                      get_khandle_from_ino(inode));
 278
 279         if (ORANGEFS_khandle_cmp(&(ORANGEFS_SB(inode->i_sb)->root_khandle),
 280                              get_khandle_from_ino(inode)))
 281                 return 0;
 282         else
 283                 return 1;
 284 }
 285
 286 static inline int match_handle(struct orangefs_khandle resp_handle,
 287                                struct inode *inode)
 288 {
 289         gossip_debug(GOSSIP_DCACHE_DEBUG,
 290                      "%s: one handle: %pU, another handle:%pU:\n",
 291                      __func__,
 292                      &resp_handle,
 293                      get_khandle_from_ino(inode));
 294
 295         if (ORANGEFS_khandle_cmp(&resp_handle, get_khandle_from_ino(inode)))
 296                 return 0;
 297         else
 298                 return 1;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * defined in orangefs-cache.c
 303  */
 304 int op_cache_initialize(void);
 305 int op_cache_finalize(void);
 306 struct orangefs_kernel_op_s *op_alloc(__s32 type);
 307 void orangefs_new_tag(struct orangefs_kernel_op_s *op);
 308 char *get_opname_string(struct orangefs_kernel_op_s *new_op);
 309
 310 int orangefs_inode_cache_initialize(void);
 311 int orangefs_inode_cache_finalize(void);
 312
 313 /*
 314  * defined in orangefs-mod.c
 315  */
 316 void purge_inprogress_ops(void);
 317
 318 /*
 319  * defined in waitqueue.c
 320  */
 321 void purge_waiting_ops(void);
 322
 323 /*
 324  * defined in super.c
 325  */
 326 extern uint64_t orangefs_features;
 327
 328 struct dentry *orangefs_mount(struct file_system_type *fst,
 329                            int flags,
 330                            const char *devname,
 331                            void *data);
 332
 333 void orangefs_kill_sb(struct super_block *sb);
 334 int orangefs_remount(struct orangefs_sb_info_s *);
 335
 336 int fsid_key_table_initialize(void);
 337 void fsid_key_table_finalize(void);
 338
 339 /*
 340  * defined in inode.c
 341  */
 342 struct inode *orangefs_new_inode(struct super_block *sb,
 343                               struct inode *dir,
 344                               int mode,
 345                               dev_t dev,
 346                               struct orangefs_object_kref *ref);
 347
 348 int orangefs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *iattr);
 349
 350 int orangefs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
 351                      u32 request_mask, unsigned int flags);
 352
 353 int orangefs_permission(struct inode *inode, int mask);
 354
 355 int orangefs_update_time(struct inode *, struct timespec64 *, int);
 356
 357 /*
 358  * defined in xattr.c
 359  */
 360 ssize_t orangefs_listxattr(struct dentry *dentry, char *buffer, size_t size);
 361
 362 /*
 363  * defined in namei.c
 364  */
 365 struct inode *orangefs_iget(struct super_block *sb,
 366                          struct orangefs_object_kref *ref);
 367
 368 ssize_t orangefs_inode_read(struct inode *inode,
 369                             struct iov_iter *iter,
 370                             loff_t *offset,
 371                             loff_t readahead_size);
 372
 373 /*
 374  * defined in devorangefs-req.c
 375  */
 376 extern uint32_t orangefs_userspace_version;
 377
 378 int orangefs_dev_init(void);
 379 void orangefs_dev_cleanup(void);
 380 int is_daemon_in_service(void);
 381 bool __is_daemon_in_service(void);
 382
 383 /*
 384  * defined in orangefs-utils.c
 385  */
 386 __s32 fsid_of_op(struct orangefs_kernel_op_s *op);
 387
 388 ssize_t orangefs_inode_getxattr(struct inode *inode,
 389                              const char *name,
 390                              void *buffer,
 391                              size_t size);
 392
 393 int orangefs_inode_setxattr(struct inode *inode,
 394                          const char *name,
 395                          const void *value,
 396                          size_t size,
 397                          int flags);
 398
 399 #define ORANGEFS_GETATTR_NEW 1
 400 #define ORANGEFS_GETATTR_SIZE 2
 401
 402 int orangefs_inode_getattr(struct inode *, int);
 403
 404 int orangefs_inode_check_changed(struct inode *inode);
 405
 406 int orangefs_inode_setattr(struct inode *inode, struct iattr *iattr);
 407
 408 bool orangefs_cancel_op_in_progress(struct orangefs_kernel_op_s *op);
 409
 410 int orangefs_normalize_to_errno(__s32 error_code);
 411
 412 extern struct mutex orangefs_request_mutex;
 413 extern int op_timeout_secs;
 414 extern int slot_timeout_secs;
 415 extern int orangefs_dcache_timeout_msecs;
 416 extern int orangefs_getattr_timeout_msecs;
 417 extern struct list_head orangefs_superblocks;
 418 extern spinlock_t orangefs_superblocks_lock;
 419 extern struct list_head orangefs_request_list;
 420 extern spinlock_t orangefs_request_list_lock;
 421 extern wait_queue_head_t orangefs_request_list_waitq;
 422 extern struct list_head *orangefs_htable_ops_in_progress;
 423 extern spinlock_t orangefs_htable_ops_in_progress_lock;
 424 extern int hash_table_size;
 425
 426 extern const struct file_operations orangefs_file_operations;
 427 extern const struct inode_operations orangefs_symlink_inode_operations;
 428 extern const struct inode_operations orangefs_dir_inode_operations;
 429 extern const struct file_operations orangefs_dir_operations;
 430 extern const struct dentry_operations orangefs_dentry_operations;
 431
 432 /*
 433  * misc convenience macros
 434  */
 435
 436 #define ORANGEFS_OP_INTERRUPTIBLE 1   /* service_operation() is interruptible */
 437 #define ORANGEFS_OP_PRIORITY      2   /* service_operation() is high priority */
 438 #define ORANGEFS_OP_CANCELLATION  4   /* this is a cancellation */
 439 #define ORANGEFS_OP_NO_MUTEX      8   /* don't acquire request_mutex */
 440 #define ORANGEFS_OP_ASYNC         16  /* Queue it, but don't wait */
 441
 442 int service_operation(struct orangefs_kernel_op_s *op,
 443                       const char *op_name,
 444                       int flags);
 445
 446 #define get_interruptible_flag(inode) \
 447         ((ORANGEFS_SB(inode->i_sb)->flags & ORANGEFS_OPT_INTR) ? \
 448                 ORANGEFS_OP_INTERRUPTIBLE : 0)
 449
 450 #define fill_default_sys_attrs(sys_attr, type, mode)                    \
 451 do {                                                                    \
 452         sys_attr.owner = from_kuid(&init_user_ns, current_fsuid()); \
 453         sys_attr.group = from_kgid(&init_user_ns, current_fsgid()); \
 454         sys_attr.perms = ORANGEFS_util_translate_mode(mode);            \
 455         sys_attr.mtime = 0;                                             \
 456         sys_attr.atime = 0;                                             \
 457         sys_attr.ctime = 0;                                             \
 458         sys_attr.mask = ORANGEFS_ATTR_SYS_ALL_SETABLE;                  \
 459 } while (0)
 460
 461 static inline void orangefs_set_timeout(struct dentry *dentry)
 462 {
 463         unsigned long time = jiffies + orangefs_dcache_timeout_msecs*HZ/1000;
 464
 465         dentry->d_fsdata = (void *) time;
 466 }
 467
 468 #endif /* __ORANGEFSKERNEL_H */