ceph: monitor client
[linux-3.10.git] / fs / ceph / mon_client.c
1 #include "ceph_debug.h"
2
3 #include <linux/types.h>
4 #include <linux/random.h>
5 #include <linux/sched.h>
6
7 #include "mon_client.h"
8 #include "super.h"
9 #include "decode.h"
10
11 /*
12  * Interact with Ceph monitor cluster.  Handle requests for new map
13  * versions, and periodically resend as needed.  Also implement
14  * statfs() and umount().
15  *
16  * A small cluster of Ceph "monitors" are responsible for managing critical
17  * cluster configuration and state information.  An odd number (e.g., 3, 5)
18  * of cmon daemons use a modified version of the Paxos part-time parliament
19  * algorithm to manage the MDS map (mds cluster membership), OSD map, and
20  * list of clients who have mounted the file system.
21  *
22  * We maintain an open, active session with a monitor at all times in order to
23  * receive timely MDSMap updates.  We periodically send a keepalive byte on the
24  * TCP socket to ensure we detect a failure.  If the connection does break, we
25  * randomly hunt for a new monitor.  Once the connection is reestablished, we
26  * resend any outstanding requests.
27  */
28
29 const static struct ceph_connection_operations mon_con_ops;
30
31 /*
32  * Decode a monmap blob (e.g., during mount).
33  */
34 struct ceph_monmap *ceph_monmap_decode(void *p, void *end)
35 {
36         struct ceph_monmap *m = NULL;
37         int i, err = -EINVAL;
38         struct ceph_fsid fsid;
39         u32 epoch, num_mon;
40         u16 version;
41
42         dout("monmap_decode %p %p len %d\n", p, end, (int)(end-p));
43
44         ceph_decode_16_safe(&p, end, version, bad);
45
46         ceph_decode_need(&p, end, sizeof(fsid) + 2*sizeof(u32), bad);
47         ceph_decode_copy(&p, &fsid, sizeof(fsid));
48         ceph_decode_32(&p, epoch);
49
50         ceph_decode_32(&p, num_mon);
51         ceph_decode_need(&p, end, num_mon*sizeof(m->mon_inst[0]), bad);
52
53         if (num_mon >= CEPH_MAX_MON)
54                 goto bad;
55         m = kmalloc(sizeof(*m) + sizeof(m->mon_inst[0])*num_mon, GFP_NOFS);
56         if (m == NULL)
57                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
58         m->fsid = fsid;
59         m->epoch = epoch;
60         m->num_mon = num_mon;
61         ceph_decode_copy(&p, m->mon_inst, num_mon*sizeof(m->mon_inst[0]));
62
63         if (p != end)
64                 goto bad;
65
66         dout("monmap_decode epoch %d, num_mon %d\n", m->epoch,
67              m->num_mon);
68         for (i = 0; i < m->num_mon; i++)
69                 dout("monmap_decode  mon%d is %s\n", i,
70                      pr_addr(&m->mon_inst[i].addr.in_addr));
71         return m;
72
73 bad:
74         dout("monmap_decode failed with %d\n", err);
75         kfree(m);
76         return ERR_PTR(err);
77 }
78
79 /*
80  * return true if *addr is included in the monmap.
81  */
82 int ceph_monmap_contains(struct ceph_monmap *m, struct ceph_entity_addr *addr)
83 {
84         int i;
85
86         for (i = 0; i < m->num_mon; i++)
87                 if (ceph_entity_addr_equal(addr, &m->mon_inst[i].addr))
88                         return 1;
89         return 0;
90 }
91
92 /*
93  * Close monitor session, if any.
94  */
95 static void __close_session(struct ceph_mon_client *monc)
96 {
97         if (monc->con) {
98                 dout("__close_session closing mon%d\n", monc->cur_mon);
99                 ceph_con_close(monc->con);
100                 monc->cur_mon = -1;
101         }
102 }
103
104 /*
105  * Open a session with a (new) monitor.
106  */
107 static int __open_session(struct ceph_mon_client *monc)
108 {
109         char r;
110
111         if (monc->cur_mon < 0) {
112                 get_random_bytes(&r, 1);
113                 monc->cur_mon = r % monc->monmap->num_mon;
114                 dout("open_session num=%d r=%d -> mon%d\n",
115                      monc->monmap->num_mon, r, monc->cur_mon);
116                 monc->sub_sent = 0;
117                 monc->sub_renew_after = jiffies;  /* i.e., expired */
118                 monc->want_next_osdmap = !!monc->want_next_osdmap;
119
120                 dout("open_session mon%d opening\n", monc->cur_mon);
121                 monc->con->peer_name.type = CEPH_ENTITY_TYPE_MON;
122                 monc->con->peer_name.num = cpu_to_le64(monc->cur_mon);
123                 ceph_con_open(monc->con,
124                               &monc->monmap->mon_inst[monc->cur_mon].addr);
125         } else {
126                 dout("open_session mon%d already open\n", monc->cur_mon);
127         }
128         return 0;
129 }
130
131 static bool __sub_expired(struct ceph_mon_client *monc)
132 {
133         return time_after_eq(jiffies, monc->sub_renew_after);
134 }
135
136 /*
137  * Reschedule delayed work timer.
138  */
139 static void __schedule_delayed(struct ceph_mon_client *monc)
140 {
141         unsigned delay;
142
143         if (monc->cur_mon < 0 || monc->want_mount || __sub_expired(monc))
144                 delay = 10 * HZ;
145         else
146                 delay = 20 * HZ;
147         dout("__schedule_delayed after %u\n", delay);
148         schedule_delayed_work(&monc->delayed_work, delay);
149 }
150
151 /*
152  * Send subscribe request for mdsmap and/or osdmap.
153  */
154 static void __send_subscribe(struct ceph_mon_client *monc)
155 {
156         dout("__send_subscribe sub_sent=%u exp=%u want_osd=%d\n",
157              (unsigned)monc->sub_sent, __sub_expired(monc),
158              monc->want_next_osdmap);
159         if ((__sub_expired(monc) && !monc->sub_sent) ||
160             monc->want_next_osdmap == 1) {
161                 struct ceph_msg *msg;
162                 struct ceph_mon_subscribe_item *i;
163                 void *p, *end;
164
165                 msg = ceph_msg_new(CEPH_MSG_MON_SUBSCRIBE, 64, 0, 0, NULL);
166                 if (!msg)
167                         return;
168
169                 p = msg->front.iov_base;
170                 end = p + msg->front.iov_len;
171
172                 dout("__send_subscribe to 'mdsmap' %u+\n",
173                      (unsigned)monc->have_mdsmap);
174                 if (monc->want_next_osdmap) {
175                         dout("__send_subscribe to 'osdmap' %u\n",
176                              (unsigned)monc->have_osdmap);
177                         ceph_encode_32(&p, 2);
178                         ceph_encode_string(&p, end, "osdmap", 6);
179                         i = p;
180                         i->have = cpu_to_le64(monc->have_osdmap);
181                         i->onetime = 1;
182                         p += sizeof(*i);
183                         monc->want_next_osdmap = 2;  /* requested */
184                 } else {
185                         ceph_encode_32(&p, 1);
186                 }
187                 ceph_encode_string(&p, end, "mdsmap", 6);
188                 i = p;
189                 i->have = cpu_to_le64(monc->have_mdsmap);
190                 i->onetime = 0;
191                 p += sizeof(*i);
192
193                 msg->front.iov_len = p - msg->front.iov_base;
194                 msg->hdr.front_len = cpu_to_le32(msg->front.iov_len);
195                 ceph_con_send(monc->con, msg);
196
197                 monc->sub_sent = jiffies | 1;  /* never 0 */
198         }
199 }
200
201 static void handle_subscribe_ack(struct ceph_mon_client *monc,
202                                  struct ceph_msg *msg)
203 {
204         unsigned seconds;
205         void *p = msg->front.iov_base;
206         void *end = p + msg->front.iov_len;
207
208         ceph_decode_32_safe(&p, end, seconds, bad);
209         mutex_lock(&monc->mutex);
210         if (monc->hunting) {
211                 pr_info("mon%d %s session established\n",
212                         monc->cur_mon, pr_addr(&monc->con->peer_addr.in_addr));
213                 monc->hunting = false;
214         }
215         dout("handle_subscribe_ack after %d seconds\n", seconds);
216         monc->sub_renew_after = monc->sub_sent + seconds*HZ - 1;
217         monc->sub_sent = 0;
218         mutex_unlock(&monc->mutex);
219         return;
220 bad:
221         pr_err("got corrupt subscribe-ack msg\n");
222 }
223
224 /*
225  * Keep track of which maps we have
226  */
227 int ceph_monc_got_mdsmap(struct ceph_mon_client *monc, u32 got)
228 {
229         mutex_lock(&monc->mutex);
230         monc->have_mdsmap = got;
231         mutex_unlock(&monc->mutex);
232         return 0;
233 }
234
235 int ceph_monc_got_osdmap(struct ceph_mon_client *monc, u32 got)
236 {
237         mutex_lock(&monc->mutex);
238         monc->have_osdmap = got;
239         monc->want_next_osdmap = 0;
240         mutex_unlock(&monc->mutex);
241         return 0;
242 }
243
244 /*
245  * Register interest in the next osdmap
246  */
247 void ceph_monc_request_next_osdmap(struct ceph_mon_client *monc)
248 {
249         dout("request_next_osdmap have %u\n", monc->have_osdmap);
250         mutex_lock(&monc->mutex);
251         if (!monc->want_next_osdmap)
252                 monc->want_next_osdmap = 1;
253         if (monc->want_next_osdmap < 2)
254                 __send_subscribe(monc);
255         mutex_unlock(&monc->mutex);
256 }
257
258
259 /*
260  * mount
261  */
262 static void __request_mount(struct ceph_mon_client *monc)
263 {
264         struct ceph_msg *msg;
265         struct ceph_client_mount *h;
266         int err;
267
268         dout("__request_mount\n");
269         err = __open_session(monc);
270         if (err)
271                 return;
272         msg = ceph_msg_new(CEPH_MSG_CLIENT_MOUNT, sizeof(*h), 0, 0, NULL);
273         if (IS_ERR(msg))
274                 return;
275         h = msg->front.iov_base;
276         h->have_version = 0;
277         ceph_con_send(monc->con, msg);
278 }
279
280 int ceph_monc_request_mount(struct ceph_mon_client *monc)
281 {
282         if (!monc->con) {
283                 monc->con = kmalloc(sizeof(*monc->con), GFP_KERNEL);
284                 if (!monc->con)
285                         return -ENOMEM;
286                 ceph_con_init(monc->client->msgr, monc->con);
287                 monc->con->private = monc;
288                 monc->con->ops = &mon_con_ops;
289         }
290
291         mutex_lock(&monc->mutex);
292         __request_mount(monc);
293         __schedule_delayed(monc);
294         mutex_unlock(&monc->mutex);
295         return 0;
296 }
297
298 /*
299  * The monitor responds with mount ack indicate mount success.  The
300  * included client ticket allows the client to talk to MDSs and OSDs.
301  */
302 static void handle_mount_ack(struct ceph_mon_client *monc, struct ceph_msg *msg)
303 {
304         struct ceph_client *client = monc->client;
305         struct ceph_monmap *monmap = NULL, *old = monc->monmap;
306         void *p, *end;
307         s32 result;
308         u32 len;
309         s64 cnum;
310         int err = -EINVAL;
311
312         if (client->whoami >= 0) {
313                 dout("handle_mount_ack - already mounted\n");
314                 return;
315         }
316
317         mutex_lock(&monc->mutex);
318
319         dout("handle_mount_ack\n");
320         p = msg->front.iov_base;
321         end = p + msg->front.iov_len;
322
323         ceph_decode_64_safe(&p, end, cnum, bad);
324         ceph_decode_32_safe(&p, end, result, bad);
325         ceph_decode_32_safe(&p, end, len, bad);
326         if (result) {
327                 pr_err("mount denied: %.*s (%d)\n", len, (char *)p,
328                        result);
329                 err = result;
330                 goto out;
331         }
332         p += len;
333
334         ceph_decode_32_safe(&p, end, len, bad);
335         ceph_decode_need(&p, end, len, bad);
336         monmap = ceph_monmap_decode(p, p + len);
337         if (IS_ERR(monmap)) {
338                 pr_err("problem decoding monmap, %d\n",
339                        (int)PTR_ERR(monmap));
340                 err = -EINVAL;
341                 goto out;
342         }
343         p += len;
344
345         client->monc.monmap = monmap;
346         kfree(old);
347
348         client->signed_ticket = NULL;
349         client->signed_ticket_len = 0;
350
351         monc->want_mount = false;
352
353         client->whoami = cnum;
354         client->msgr->inst.name.type = CEPH_ENTITY_TYPE_CLIENT;
355         client->msgr->inst.name.num = cpu_to_le64(cnum);
356         pr_info("client%lld fsid " FSID_FORMAT "\n",
357                 client->whoami, PR_FSID(&client->monc.monmap->fsid));
358
359         ceph_debugfs_client_init(client);
360         __send_subscribe(monc);
361
362         err = 0;
363         goto out;
364
365 bad:
366         pr_err("error decoding mount_ack message\n");
367 out:
368         client->mount_err = err;
369         mutex_unlock(&monc->mutex);
370         wake_up(&client->mount_wq);
371 }
372
373
374
375
376 /*
377  * statfs
378  */
379 static void handle_statfs_reply(struct ceph_mon_client *monc,
380                                 struct ceph_msg *msg)
381 {
382         struct ceph_mon_statfs_request *req;
383         struct ceph_mon_statfs_reply *reply = msg->front.iov_base;
384         u64 tid;
385
386         if (msg->front.iov_len != sizeof(*reply))
387                 goto bad;
388         tid = le64_to_cpu(reply->tid);
389         dout("handle_statfs_reply %p tid %llu\n", msg, tid);
390
391         mutex_lock(&monc->mutex);
392         req = radix_tree_lookup(&monc->statfs_request_tree, tid);
393         if (req) {
394                 *req->buf = reply->st;
395                 req->result = 0;
396         }
397         mutex_unlock(&monc->mutex);
398         if (req)
399                 complete(&req->completion);
400         return;
401
402 bad:
403         pr_err("corrupt statfs reply, no tid\n");
404 }
405
406 /*
407  * (re)send a statfs request
408  */
409 static int send_statfs(struct ceph_mon_client *monc,
410                        struct ceph_mon_statfs_request *req)
411 {
412         struct ceph_msg *msg;
413         struct ceph_mon_statfs *h;
414         int err;
415
416         dout("send_statfs tid %llu\n", req->tid);
417         err = __open_session(monc);
418         if (err)
419                 return err;
420         msg = ceph_msg_new(CEPH_MSG_STATFS, sizeof(*h), 0, 0, NULL);
421         if (IS_ERR(msg))
422                 return PTR_ERR(msg);
423         req->request = msg;
424         h = msg->front.iov_base;
425         h->have_version = 0;
426         h->fsid = monc->monmap->fsid;
427         h->tid = cpu_to_le64(req->tid);
428         ceph_con_send(monc->con, msg);
429         return 0;
430 }
431
432 /*
433  * Do a synchronous statfs().
434  */
435 int ceph_monc_do_statfs(struct ceph_mon_client *monc, struct ceph_statfs *buf)
436 {
437         struct ceph_mon_statfs_request req;
438         int err;
439
440         req.buf = buf;
441         init_completion(&req.completion);
442
443         /* allocate memory for reply */
444         err = ceph_msgpool_resv(&monc->msgpool_statfs_reply, 1);
445         if (err)
446                 return err;
447
448         /* register request */
449         mutex_lock(&monc->mutex);
450         req.tid = ++monc->last_tid;
451         req.last_attempt = jiffies;
452         req.delay = BASE_DELAY_INTERVAL;
453         if (radix_tree_insert(&monc->statfs_request_tree, req.tid, &req) < 0) {
454                 mutex_unlock(&monc->mutex);
455                 pr_err("ENOMEM in do_statfs\n");
456                 return -ENOMEM;
457         }
458         monc->num_statfs_requests++;
459         mutex_unlock(&monc->mutex);
460
461         /* send request and wait */
462         err = send_statfs(monc, &req);
463         if (!err)
464                 err = wait_for_completion_interruptible(&req.completion);
465
466         mutex_lock(&monc->mutex);
467         radix_tree_delete(&monc->statfs_request_tree, req.tid);
468         monc->num_statfs_requests--;
469         ceph_msgpool_resv(&monc->msgpool_statfs_reply, -1);
470         mutex_unlock(&monc->mutex);
471
472         if (!err)
473                 err = req.result;
474         return err;
475 }
476
477 /*
478  * Resend pending statfs requests.
479  */
480 static void __resend_statfs(struct ceph_mon_client *monc)
481 {
482         u64 next_tid = 0;
483         int got;
484         int did = 0;
485         struct ceph_mon_statfs_request *req;
486
487         while (1) {
488                 got = radix_tree_gang_lookup(&monc->statfs_request_tree,
489                                              (void **)&req,
490                                              next_tid, 1);
491                 if (got == 0)
492                         break;
493                 did++;
494                 next_tid = req->tid + 1;
495
496                 send_statfs(monc, req);
497         }
498 }
499
500 /*
501  * Delayed work.  If we haven't mounted yet, retry.  Otherwise,
502  * renew/retry subscription as needed (in case it is timing out, or we
503  * got an ENOMEM).  And keep the monitor connection alive.
504  */
505 static void delayed_work(struct work_struct *work)
506 {
507         struct ceph_mon_client *monc =
508                 container_of(work, struct ceph_mon_client, delayed_work.work);
509
510         dout("monc delayed_work\n");
511         mutex_lock(&monc->mutex);
512         if (monc->want_mount) {
513                 __request_mount(monc);
514         } else {
515                 if (__sub_expired(monc)) {
516                         __close_session(monc);
517                         __open_session(monc);  /* continue hunting */
518                 } else {
519                         ceph_con_keepalive(monc->con);
520                 }
521         }
522         __send_subscribe(monc);
523         __schedule_delayed(monc);
524         mutex_unlock(&monc->mutex);
525 }
526
527 int ceph_monc_init(struct ceph_mon_client *monc, struct ceph_client *cl)
528 {
529         int err = 0;
530
531         dout("init\n");
532         memset(monc, 0, sizeof(*monc));
533         monc->client = cl;
534         monc->monmap = NULL;
535         mutex_init(&monc->mutex);
536
537         monc->con = NULL;
538
539         /* msg pools */
540         err = ceph_msgpool_init(&monc->msgpool_mount_ack, 4096, 1, false);
541         if (err < 0)
542                 goto out;
543         err = ceph_msgpool_init(&monc->msgpool_subscribe_ack, 8, 1, false);
544         if (err < 0)
545                 goto out;
546         err = ceph_msgpool_init(&monc->msgpool_statfs_reply,
547                                 sizeof(struct ceph_mon_statfs_reply), 0, false);
548         if (err < 0)
549                 goto out;
550
551         monc->cur_mon = -1;
552         monc->hunting = false;  /* not really */
553         monc->sub_renew_after = jiffies;
554         monc->sub_sent = 0;
555
556         INIT_DELAYED_WORK(&monc->delayed_work, delayed_work);
557         INIT_RADIX_TREE(&monc->statfs_request_tree, GFP_NOFS);
558         monc->num_statfs_requests = 0;
559         monc->last_tid = 0;
560
561         monc->have_mdsmap = 0;
562         monc->have_osdmap = 0;
563         monc->want_next_osdmap = 1;
564         monc->want_mount = true;
565 out:
566         return err;
567 }
568
569 void ceph_monc_stop(struct ceph_mon_client *monc)
570 {
571         dout("stop\n");
572         cancel_delayed_work_sync(&monc->delayed_work);
573
574         mutex_lock(&monc->mutex);
575         __close_session(monc);
576         if (monc->con) {
577                 monc->con->private = NULL;
578                 monc->con->ops->put(monc->con);
579                 monc->con = NULL;
580         }
581         mutex_unlock(&monc->mutex);
582
583         ceph_msgpool_destroy(&monc->msgpool_mount_ack);
584         ceph_msgpool_destroy(&monc->msgpool_subscribe_ack);
585         ceph_msgpool_destroy(&monc->msgpool_statfs_reply);
586
587         kfree(monc->monmap);
588 }
589
590
591 /*
592  * handle incoming message
593  */
594 static void dispatch(struct ceph_connection *con, struct ceph_msg *msg)
595 {
596         struct ceph_mon_client *monc = con->private;
597         int type = le16_to_cpu(msg->hdr.type);
598
599         if (!monc)
600                 return;
601
602         switch (type) {
603         case CEPH_MSG_CLIENT_MOUNT_ACK:
604                 handle_mount_ack(monc, msg);
605                 break;
606
607         case CEPH_MSG_MON_SUBSCRIBE_ACK:
608                 handle_subscribe_ack(monc, msg);
609                 break;
610
611         case CEPH_MSG_STATFS_REPLY:
612                 handle_statfs_reply(monc, msg);
613                 break;
614
615         case CEPH_MSG_MDS_MAP:
616                 ceph_mdsc_handle_map(&monc->client->mdsc, msg);
617                 break;
618
619         case CEPH_MSG_OSD_MAP:
620                 ceph_osdc_handle_map(&monc->client->osdc, msg);
621                 break;
622
623         default:
624                 pr_err("received unknown message type %d %s\n", type,
625                        ceph_msg_type_name(type));
626         }
627         ceph_msg_put(msg);
628 }
629
630 /*
631  * Allocate memory for incoming message
632  */
633 static struct ceph_msg *mon_alloc_msg(struct ceph_connection *con,
634                                       struct ceph_msg_header *hdr)
635 {
636         struct ceph_mon_client *monc = con->private;
637         int type = le16_to_cpu(hdr->type);
638
639         switch (type) {
640         case CEPH_MSG_CLIENT_MOUNT_ACK:
641                 return ceph_msgpool_get(&monc->msgpool_mount_ack);
642         case CEPH_MSG_MON_SUBSCRIBE_ACK:
643                 return ceph_msgpool_get(&monc->msgpool_subscribe_ack);
644         case CEPH_MSG_STATFS_REPLY:
645                 return ceph_msgpool_get(&monc->msgpool_statfs_reply);
646         }
647         return ceph_alloc_msg(con, hdr);
648 }
649
650 /*
651  * If the monitor connection resets, pick a new monitor and resubmit
652  * any pending requests.
653  */
654 static void mon_fault(struct ceph_connection *con)
655 {
656         struct ceph_mon_client *monc = con->private;
657
658         if (!monc)
659                 return;
660
661         dout("mon_fault\n");
662         mutex_lock(&monc->mutex);
663         if (!con->private)
664                 goto out;
665
666         if (monc->con && !monc->hunting)
667                 pr_info("mon%d %s session lost, "
668                         "hunting for new mon\n", monc->cur_mon,
669                         pr_addr(&monc->con->peer_addr.in_addr));
670
671         __close_session(monc);
672         if (!monc->hunting) {
673                 /* start hunting */
674                 monc->hunting = true;
675                 if (__open_session(monc) == 0) {
676                         __send_subscribe(monc);
677                         __resend_statfs(monc);
678                 }
679         } else {
680                 /* already hunting, let's wait a bit */
681                 __schedule_delayed(monc);
682         }
683 out:
684         mutex_unlock(&monc->mutex);
685 }
686
687 const static struct ceph_connection_operations mon_con_ops = {
688         .get = ceph_con_get,
689         .put = ceph_con_put,
690         .dispatch = dispatch,
691         .fault = mon_fault,
692         .alloc_msg = mon_alloc_msg,
693         .alloc_middle = ceph_alloc_middle,
694 };