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
  35 #include "hammer.h"
  36
  37 static u_int32_t ocp_allocbit(hammer_objid_cache_t ocp, u_int32_t n);
  38
  39
  40 /*
  41  * Start a standard transaction.
  42  */
  43 void
  44 hammer_start_transaction(struct hammer_transaction *trans,
  45                          struct hammer_mount *hmp)
  46 {
  47         struct timeval tv;
  48         int error;
  49
  50         trans->type = HAMMER_TRANS_STD;
  51         trans->hmp = hmp;
  52         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
  53         KKASSERT(error == 0);
  54         trans->tid = 0;
  55         trans->sync_lock_refs = 0;
  56         trans->flags = 0;
  57
  58         getmicrotime(&tv);
  59         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
  60         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
  61 }
  62
  63 /*
  64  * Start a simple read-only transaction.  This will not stall.
  65  */
  66 void
  67 hammer_simple_transaction(struct hammer_transaction *trans,
  68                           struct hammer_mount *hmp)
  69 {
  70         struct timeval tv;
  71         int error;
  72
  73         trans->type = HAMMER_TRANS_RO;
  74         trans->hmp = hmp;
  75         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
  76         KKASSERT(error == 0);
  77         trans->tid = 0;
  78         trans->sync_lock_refs = 0;
  79         trans->flags = 0;
  80
  81         getmicrotime(&tv);
  82         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
  83         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
  84 }
  85
  86 /*
  87  * Start a transaction using a particular TID.  Used by the sync code.
  88  * This does not stall.
  89  *
  90  * This routine may only be called from the flusher thread.  We predispose
  91  * sync_lock_refs, implying serialization against the synchronization stage
  92  * (which the flusher is responsible for).
  93  */
  94 void
  95 hammer_start_transaction_fls(struct hammer_transaction *trans,
  96                              struct hammer_mount *hmp)
  97 {
  98         struct timeval tv;
  99         int error;
 100
 101         bzero(trans, sizeof(*trans));
 102
 103         trans->type = HAMMER_TRANS_FLS;
 104         trans->hmp = hmp;
 105         trans->rootvol = hammer_get_root_volume(hmp, &error);
 106         KKASSERT(error == 0);
 107         trans->tid = hammer_alloc_tid(hmp, 1);
 108         trans->sync_lock_refs = 1;
 109         trans->flags = 0;
 110
 111         getmicrotime(&tv);
 112         trans->time = (unsigned long)tv.tv_sec * 1000000ULL + tv.tv_usec;
 113         trans->time32 = (u_int32_t)tv.tv_sec;
 114 }
 115
 116 void
 117 hammer_done_transaction(struct hammer_transaction *trans)
 118 {
 119         int expected_lock_refs __debugvar;
 120
 121         hammer_rel_volume(trans->rootvol, 0);
 122         trans->rootvol = NULL;
 123         expected_lock_refs = (trans->type == HAMMER_TRANS_FLS) ? 1 : 0;
 124         KKASSERT(trans->sync_lock_refs == expected_lock_refs);
 125         trans->sync_lock_refs = 0;
 126         if (trans->type != HAMMER_TRANS_FLS) {
 127                 if (trans->flags & HAMMER_TRANSF_NEWINODE)
 128                         hammer_inode_waitreclaims(trans);
 129                 /*
 130                 else if (trans->flags & HAMMER_TRANSF_DIDIO)
 131                         hammer_inode_waitreclaims(trans);
 132                 */
 133         }
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Allocate (count) TIDs.  If running in multi-master mode the returned
 138  * base will be aligned to a 16-count plus the master id (0-15).
 139  * Multi-master mode allows non-conflicting to run and new objects to be
 140  * created on multiple masters in parallel.  The transaction id identifies
 141  * the original master.  The object_id is also subject to this rule in
 142  * order to allow objects to be created on multiple masters in parallel.
 143  *
 144  * Directories may pre-allocate a large number of object ids (100,000).
 145  *
 146  * NOTE: There is no longer a requirement that successive transaction
 147  *       ids be 2 apart for separator generation.
 148  *
 149  * NOTE: When called by pseudo-backends such as ioctls the allocated
 150  *       TID will be larger then the current flush TID, if a flush is running,
 151  *       so any mirroring will pick the records up on a later flush.
 152  */
 153 hammer_tid_t
 154 hammer_alloc_tid(hammer_mount_t hmp, int count)
 155 {
 156         hammer_tid_t tid;
 157
 158         if (hmp->master_id < 0) {
 159                 tid = hmp->next_tid + 1;
 160                 hmp->next_tid = tid + count;
 161         } else {
 162                 tid = (hmp->next_tid + HAMMER_MAX_MASTERS) &
 163                       ~(hammer_tid_t)(HAMMER_MAX_MASTERS - 1);
 164                 hmp->next_tid = tid + count * HAMMER_MAX_MASTERS;
 165                 tid |= hmp->master_id;
 166         }
 167         if (tid >= 0xFFFFFFFFFF000000ULL)
 168                 panic("hammer_start_transaction: Ran out of TIDs!");
 169         if (hammer_debug_tid)
 170                 kprintf("alloc_tid %016llx\n", (long long)tid);
 171         return(tid);
 172 }
 173
 174 /*
 175  * Allocate an object id.
 176  *
 177  * We use the upper OBJID_CACHE_BITS bits of the namekey to try to match
 178  * the low bits of the objid we allocate.
 179  */
 180 hammer_tid_t
 181 hammer_alloc_objid(hammer_mount_t hmp, hammer_inode_t dip, int64_t namekey)
 182 {
 183         hammer_objid_cache_t ocp;
 184         hammer_tid_t tid;
 185         u_int32_t n;
 186
 187         while ((ocp = dip->objid_cache) == NULL) {
 188                 if (hmp->objid_cache_count < OBJID_CACHE_SIZE) {
 189                         ocp = kmalloc(sizeof(*ocp), hmp->m_misc,
 190                                       M_WAITOK|M_ZERO);
 191                         ocp->base_tid = hammer_alloc_tid(hmp,
 192                                                         OBJID_CACHE_BULK * 2);
 193                         ocp->base_tid += OBJID_CACHE_BULK_MASK64;
 194                         ocp->base_tid &= ~OBJID_CACHE_BULK_MASK64;
 195                         /* may have blocked, recheck */
 196                         if (dip->objid_cache == NULL) {
 197                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&hmp->objid_cache_list,
 198                                                   ocp, entry);
 199                                 ++hmp->objid_cache_count;
 200                                 dip->objid_cache = ocp;
 201                                 ocp->dip = dip;
 202                         } else {
 203                                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 204                         }
 205                 } else {
 206                         /*
 207                          * Steal one from another directory?
 208                          *
 209                          * Throw away ocp's that are more then half full, they
 210                          * aren't worth stealing.
 211                          */
 212                         ocp = TAILQ_FIRST(&hmp->objid_cache_list);
 213                         if (ocp->dip)
 214                                 ocp->dip->objid_cache = NULL;
 215                         if (ocp->count >= OBJID_CACHE_BULK / 2) {
 216                                 TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list,
 217                                              ocp, entry);
 218                                 --hmp->objid_cache_count;
 219                                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 220                         } else {
 221                                 dip->objid_cache = ocp;
 222                                 ocp->dip = dip;
 223                         }
 224                 }
 225         }
 226         TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 227
 228         /*
 229          * Allocate inode numbers uniformly.
 230          */
 231
 232         n = (namekey >> (63 - OBJID_CACHE_BULK_BITS)) & OBJID_CACHE_BULK_MASK;
 233         n = ocp_allocbit(ocp, n);
 234         tid = ocp->base_tid + n;
 235
 236 #if 0
 237         /*
 238          * The TID is incremented by 1 or by 16 depending what mode the
 239          * mount is operating in.
 240          */
 241         ocp->next_tid += (hmp->master_id < 0) ? 1 : HAMMER_MAX_MASTERS;
 242 #endif
 243         if (ocp->count >= OBJID_CACHE_BULK * 3 / 4) {
 244                 dip->objid_cache = NULL;
 245                 --hmp->objid_cache_count;
 246                 ocp->dip = NULL;
 247                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 248         } else {
 249                 TAILQ_INSERT_TAIL(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 250         }
 251         return(tid);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Allocate a bit starting with bit n.  Wrap if necessary.
 256  *
 257  * This routine is only ever called if a bit is available somewhere
 258  * in the bitmap.
 259  */
 260 static u_int32_t
 261 ocp_allocbit(hammer_objid_cache_t ocp, u_int32_t n)
 262 {
 263         u_int32_t n0;
 264
 265         n0 = (n >> 5) & 31;
 266         n &= 31;
 267
 268         while (ocp->bm1[n0] & (1 << n)) {
 269                 if (ocp->bm0 & (1 << n0)) {
 270                         n0 = (n0 + 1) & 31;
 271                         n = 0;
 272                 } else if (++n == 32) {
 273                         n0 = (n0 + 1) & 31;
 274                         n = 0;
 275                 }
 276         }
 277         ++ocp->count;
 278         ocp->bm1[n0] |= 1 << n;
 279         if (ocp->bm1[n0] == 0xFFFFFFFFU)
 280                 ocp->bm0 |= 1 << n0;
 281         return((n0 << 5) + n);
 282 }
 283
 284 void
 285 hammer_clear_objid(hammer_inode_t dip)
 286 {
 287         hammer_objid_cache_t ocp;
 288
 289         if ((ocp = dip->objid_cache) != NULL) {
 290                 dip->objid_cache = NULL;
 291                 ocp->dip = NULL;
 292                 TAILQ_REMOVE(&dip->hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 293                 TAILQ_INSERT_HEAD(&dip->hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 294         }
 295 }
 296
 297 void
 298 hammer_destroy_objid_cache(hammer_mount_t hmp)
 299 {
 300         hammer_objid_cache_t ocp;
 301
 302         while ((ocp = TAILQ_FIRST(&hmp->objid_cache_list)) != NULL) {
 303                 TAILQ_REMOVE(&hmp->objid_cache_list, ocp, entry);
 304                 if (ocp->dip)
 305                         ocp->dip->objid_cache = NULL;
 306                 kfree(ocp, hmp->m_misc);
 307                 --hmp->objid_cache_count;
 308         }
 309         KKASSERT(hmp->objid_cache_count == 0);
 310 }
 311