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