sys/vfs/hammer/hammer_transaction.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2008 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * $DragonFly: src/sys/vfs/hammer/hammer_transaction.c,v 1.25 2008/09/23 21:03:52 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 #include "hammer.h"
  38
  39 static u_int32_t ocp_allocbit(hammer_objid_cache_t ocp, u_int32_t n);
  40
  41
  42 /*
  43  * Start a standard transaction.
  44  */
  45 void
  46 hammer_start_transaction(struct hammer_transaction *trans,
  47                          struct hammer_mount *hmp)
  48 {
  49         struct timeval tv;
  50         int error;
  51
  52         trans->type = HAMMER_TRANS_STD;
  53         trans->hmp = hmp;
  54         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
  55         KKASSERT(error == 0);
  56         trans->tid = 0;
  57         trans->sync_lock_refs = 0;
  58         trans->flags = 0;
  59
  60         getmicrotime(&tv);
  61         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
  62         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * Start a simple read-only transaction.  This will not stall.
  67  */
  68 void
  69 hammer_simple_transaction(struct hammer_transaction *trans,
  70                           struct hammer_mount *hmp)
  71 {
  72         struct timeval tv;
  73         int error;
  74
  75         trans->type = HAMMER_TRANS_RO;
  76         trans->hmp = hmp;
  77         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
  78         KKASSERT(error == 0);
  79         trans->tid = 0;
  80         trans->sync_lock_refs = 0;
  81         trans->flags = 0;
  82
  83         getmicrotime(&tv);
  84         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
  85         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Start a transaction using a particular TID.  Used by the sync code.
  90  * This does not stall.
  91  *
  92  * This routine may only be called from the flusher thread.  We predispose
  93  * sync_lock_refs, implying serialization against the synchronization stage
  94  * (which the flusher is responsible for).
  95  */
  96 void
  97 hammer_start_transaction_fls(struct hammer_transaction *trans,
  98                              struct hammer_mount *hmp)
  99 {
 100         struct timeval tv;
 101         int error;
 102
 103         bzero(trans, sizeof(*trans));
 104
 105         trans->type = HAMMER_TRANS_FLS;
 106         trans->hmp = hmp;
 107         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
 108         KKASSERT(error == 0);
 109         trans->tid = hammer_alloc_tid(hmp, 1);
 110         trans->sync_lock_refs = 1;
 111         trans->flags = 0;
 112
 113         getmicrotime(&tv);
 114         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
 115         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
 116 }
 117
 118 void
 119 hammer_done_transaction(struct hammer_transaction *trans)
 120 {
 121         int expected_lock_refs;
 122
 123         hammer_rel_volume(trans->rootvol, 0);
 124         trans->rootvol = NULL;
 125         expected_lock_refs = (trans->type == HAMMER_TRANS_FLS) ? 1 : 0;
 126         KKASSERT(trans->sync_lock_refs == expected_lock_refs);
 127         trans->sync_lock_refs = 0;
 128         if (trans->type != HAMMER_TRANS_FLS) {
 129                 if (trans->flags & HAMMER_TRANSF_NEWINODE)
 130                         hammer_inode_waitreclaims(trans);
 131                 /*
 132                 else if (trans->flags & HAMMER_TRANSF_DIDIO)
 133                         hammer_inode_waitreclaims(trans);
 134                 */
 135         }
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Allocate (count) TIDs.  If running in multi-master mode the returned
 140  * base will be aligned to a 16-count plus the master id (0-15).
 141  * Multi-master mode allows non-conflicting to run and new objects to be
 142  * created on multiple masters in parallel.  The transaction id identifies
 143  * the original master.  The object_id is also subject to this rule in
 144  * order to allow objects to be created on multiple masters in parallel.
 145  *
 146  * Directories may pre-allocate a large number of object ids (100,000).
 147  *
 148  * NOTE: There is no longer a requirement that successive transaction
 149  *       ids be 2 apart for separator generation.
 150  *
 151  * NOTE: When called by pseudo-backends such as ioctls the allocated
 152  *       TID will be larger then the current flush TID, if a flush is running,
 153  *       so any mirroring will pick the records up on a later flush.
 154  */
 155 hammer_tid_t
 156 hammer_alloc_tid(hammer_mount_t hmp, int count)
 157 {
 158         hammer_tid_t tid;
 159
 160         if (hmp->master_id < 0) {
 161                 tid = hmp->next_tid + 1;
 162                 hmp->next_tid = tid + count;
 163         } else {
 164                 tid = (hmp->next_tid + HAMMER_MAX_MASTERS) &
 165                       ~(hammer_tid_t)(HAMMER_MAX_MASTERS - 1);
 166                 hmp->next_tid = tid + count * HAMMER_MAX_MASTERS;
 167                 tid |= hmp->master_id;
 168         }
 169         if (tid >= 0xFFFFFFFFFF000000ULL)
 170                 panic("hammer_start_transaction: Ran out of TIDs!");
 171         if (hammer_debug_tid)
 172                 kprintf("alloc_tid %016llx\n", (long long)tid);
 173         return(tid);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Allocate an object id.
 178  *
 179  * We use the upper OBJID_CACHE_BITS bits of the namekey to try to match
 180  * the low bits of the objid we allocate.
 181  */
 182 hammer_tid_t
 183 hammer_alloc_objid(hammer_mount_t hmp, hammer_inode_t dip, int64_t namekey)
 184 {
 185         hammer_objid_cache_t ocp;
 186         hammer_tid_t tid;
 187         u_int32_t n;
 188
 189         while ((ocp = dip->objid_cache) == NULL) {
 190                 if (hmp->objid_cache_count < OBJID_CACHE_SIZE) {
 191                         ocp = kmalloc(sizeof(*ocp), hmp->m_misc,
 192                                       M_WAITOK|M_ZERO);
 193                         ocp->base_tid = hammer_alloc_tid(hmp,
 194                                                         OBJID_CACHE_BULK * 2);
 195                         ocp->base_tid += OBJID_CACHE_BULK_MASK64;
 196                         ocp->base_tid &= ~OBJID_CACHE_BULK_MASK64;
 197                         /* may have blocked, recheck */
 198                         if (dip->objid_cache == NULL) {
 199                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&hmp->objid_cache_list,
 200                                                   ocp, entry);
 201                                 ++hmp->objid_cache_count;
 202                                 dip->objid_cache = ocp;
 203                                 ocp->dip = dip;
 204                         } else {
 205                                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 206                         }
 207                 } else {
 208                         /*
 209                          * Steal one from another directory?
 210                          *
 211                          * Throw away ocp's that are more then half full, they
 212                          * aren't worth stealing.
 213                          */
 214                         ocp = TAILQ_FIRST(&hmp->objid_cache_list);
 215                         if (ocp->dip)
 216                                 ocp->dip->objid_cache = NULL;
 217                         if (ocp->count >= OBJID_CACHE_BULK / 2) {
 218                                 TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list,
 219                                              ocp, entry);
 220                                 --hmp->objid_cache_count;
 221                                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 222                         } else {
 223                                 dip->objid_cache = ocp;
 224                                 ocp->dip = dip;
 225                         }
 226                 }
 227         }
 228         TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 229
 230         /*
 231          * Allocate inode numbers uniformly.
 232          */
 233
 234         n = (namekey >> (63 - OBJID_CACHE_BULK_BITS)) & OBJID_CACHE_BULK_MASK;
 235         n = ocp_allocbit(ocp, n);
 236         tid = ocp->base_tid + n;
 237
 238 #if 0
 239         /*
 240          * The TID is incremented by 1 or by 16 depending what mode the
 241          * mount is operating in.
 242          */
 243         ocp->next_tid += (hmp->master_id < 0) ? 1 : HAMMER_MAX_MASTERS;
 244 #endif
 245         if (ocp->count >= OBJID_CACHE_BULK * 3 / 4) {
 246                 dip->objid_cache = NULL;
 247                 --hmp->objid_cache_count;
 248                 ocp->dip = NULL;
 249                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 250         } else {
 251                 TAILQ_INSERT_TAIL(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 252         }
 253         return(tid);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Allocate a bit starting with bit n.  Wrap if necessary.
 258  *
 259  * This routine is only ever called if a bit is available somewhere
 260  * in the bitmap.
 261  */
 262 static u_int32_t
 263 ocp_allocbit(hammer_objid_cache_t ocp, u_int32_t n)
 264 {
 265         u_int32_t n0;
 266
 267         n0 = (n >> 5) & 31;
 268         n &= 31;
 269
 270         while (ocp->bm1[n0] & (1 << n)) {
 271                 if (ocp->bm0 & (1 << n0)) {
 272                         n0 = (n0 + 1) & 31;
 273                         n = 0;
 274                 } else if (++n == 32) {
 275                         n0 = (n0 + 1) & 31;
 276                         n = 0;
 277                 }
 278         }
 279         ++ocp->count;
 280         ocp->bm1[n0] |= 1 << n;
 281         if (ocp->bm1[n0] == 0xFFFFFFFFU)
 282                 ocp->bm0 |= 1 << n0;
 283         return((n0 << 5) + n);
 284 }
 285
 286 void
 287 hammer_clear_objid(hammer_inode_t dip)
 288 {
 289         hammer_objid_cache_t ocp;
 290
 291         if ((ocp = dip->objid_cache) != NULL) {
 292                 dip->objid_cache = NULL;
 293                 ocp->dip = NULL;
 294                 TAILQ_REMOVE(&dip->hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 295                 TAILQ_INSERT_HEAD(&dip->hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 296         }
 297 }
 298
 299 void
 300 hammer_destroy_objid_cache(hammer_mount_t hmp)
 301 {
 302         hammer_objid_cache_t ocp;
 303
 304         while ((ocp = TAILQ_FIRST(&hmp->objid_cache_list)) != NULL) {
 305                 TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 306                 if (ocp->dip)
 307                         ocp->dip->objid_cache = NULL;
 308                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 309                 --hmp->objid_cache_count;
 310         }
 311         KKASSERT(hmp->objid_cache_count == 0);
 312 }
 313