fs/btrfs/zoned.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2
   3 #ifndef BTRFS_ZONED_H
   4 #define BTRFS_ZONED_H
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include <linux/blkdev.h>
   8 #include "volumes.h"
   9 #include "disk-io.h"
  10 #include "block-group.h"
  11 #include "btrfs_inode.h"
  12
  13 /*
  14  * Block groups with more than this value (percents) of unusable space will be
  15  * scheduled for background reclaim.
  16  */
  17 #define BTRFS_DEFAULT_RECLAIM_THRESH            75
  18
  19 struct btrfs_zoned_device_info {
  20         /*
  21          * Number of zones, zone size and types of zones if bdev is a
  22          * zoned block device.
  23          */
  24         u64 zone_size;
  25         u8  zone_size_shift;
  26         u64 max_zone_append_size;
  27         u32 nr_zones;
  28         unsigned long *seq_zones;
  29         unsigned long *empty_zones;
  30         struct blk_zone *zone_cache;
  31         struct blk_zone sb_zones[2 * BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX];
  32 };
  33
  34 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
  35 int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  36                        struct blk_zone *zone);
  37 int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  38 int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device, bool populate_cache);
  39 void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device);
  40 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  41 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info);
  42 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
  43                                u64 *bytenr_ret);
  44 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
  45                           u64 *bytenr_ret);
  46 void btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror);
  47 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror);
  48 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
  49                                  u64 hole_end, u64 num_bytes);
  50 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
  51                             u64 length, u64 *bytes);
  52 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size);
  53 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new);
  54 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache);
  55 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
  56                             struct extent_buffer *eb);
  57 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans);
  58 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start);
  59 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
  60                                  struct bio *bio);
  61 void btrfs_rewrite_logical_zoned(struct btrfs_ordered_extent *ordered);
  62 bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  63                                     struct extent_buffer *eb,
  64                                     struct btrfs_block_group **cache_ret);
  65 void btrfs_revert_meta_write_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
  66                                      struct extent_buffer *eb);
  67 int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device, u64 physical, u64 length);
  68 int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev, u64 logical,
  69                                   u64 physical_start, u64 physical_pos);
  70 struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  71                                             u64 logical, u64 length);
  72 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  73 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  74 void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  75                                        u64 length);
  76 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  77 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  78                                      struct blk_zone *zone)
  79 {
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  84 {
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
  89                                           bool populate_cache)
  90 {
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
  95
  96 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
  97 {
  98         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
  99                 return 0;
 100
 101         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 102         return -EOPNOTSUPP;
 103 }
 104
 105 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 106 {
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 111                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 112 {
 113         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 118                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 119 {
 120         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 static inline void btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 125 { }
 126
 127 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 128 {
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 133                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 134                                                u64 num_bytes)
 135 {
 136         return hole_start;
 137 }
 138
 139 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 140                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 141 {
 142         *bytes = 0;
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 147                                            u64 start, u64 size)
 148 {
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 153                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 154 {
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 159
 160 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 161                                           struct extent_buffer *eb) { }
 162 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 163
 164 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 165 {
 166         return false;
 167 }
 168
 169 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 170                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 171 {
 172 }
 173
 174 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 175                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 176
 177 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 178                                struct extent_buffer *eb,
 179                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 180 {
 181         return true;
 182 }
 183
 184 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 185                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 186                                                 struct extent_buffer *eb)
 187 {
 188 }
 189
 190 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 191                                             u64 physical, u64 length)
 192 {
 193         return -EOPNOTSUPP;
 194 }
 195
 196 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 197                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 198                                                 u64 physical_pos)
 199 {
 200         return -EOPNOTSUPP;
 201 }
 202
 203 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 204                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 205                                                   u64 logical, u64 length)
 206 {
 207         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 208 }
 209
 210 static inline void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg) { }
 211
 212 static inline void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info) { }
 213
 214 static inline void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 215                                                      u64 logical, u64 length) { }
 216 #endif
 217
 218 static inline bool btrfs_dev_is_sequential(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 219 {
 220         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 221
 222         if (!zone_info)
 223                 return false;
 224
 225         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->seq_zones);
 226 }
 227
 228 static inline bool btrfs_dev_is_empty_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 229 {
 230         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 231
 232         if (!zone_info)
 233                 return true;
 234
 235         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->empty_zones);
 236 }
 237
 238 static inline void btrfs_dev_set_empty_zone_bit(struct btrfs_device *device,
 239                                                 u64 pos, bool set)
 240 {
 241         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 242         unsigned int zno;
 243
 244         if (!zone_info)
 245                 return;
 246
 247         zno = pos >> zone_info->zone_size_shift;
 248         if (set)
 249                 set_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 250         else
 251                 clear_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 252 }
 253
 254 static inline void btrfs_dev_set_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 255 {
 256         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, true);
 257 }
 258
 259 static inline void btrfs_dev_clear_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 260 {
 261         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, false);
 262 }
 263
 264 static inline bool btrfs_check_device_zone_type(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 265                                                 struct block_device *bdev)
 266 {
 267         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
 268                 /*
 269                  * We can allow a regular device on a zoned filesystem, because
 270                  * we will emulate the zoned capabilities.
 271                  */
 272                 if (!bdev_is_zoned(bdev))
 273                         return true;
 274
 275                 return fs_info->zone_size ==
 276                         (bdev_zone_sectors(bdev) << SECTOR_SHIFT);
 277         }
 278
 279         /* Do not allow Host Manged zoned device */
 280         return bdev_zoned_model(bdev) != BLK_ZONED_HM;
 281 }
 282
 283 static inline bool btrfs_check_super_location(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 284 {
 285         /*
 286          * On a non-zoned device, any address is OK. On a zoned device,
 287          * non-SEQUENTIAL WRITE REQUIRED zones are capable.
 288          */
 289         return device->zone_info == NULL || !btrfs_dev_is_sequential(device, pos);
 290 }
 291
 292 static inline bool btrfs_can_zone_reset(struct btrfs_device *device,
 293                                         u64 physical, u64 length)
 294 {
 295         u64 zone_size;
 296
 297         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
 298                 return false;
 299
 300         zone_size = device->zone_info->zone_size;
 301         if (!IS_ALIGNED(physical, zone_size) || !IS_ALIGNED(length, zone_size))
 302                 return false;
 303
 304         return true;
 305 }
 306
 307 static inline void btrfs_zoned_meta_io_lock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 308 {
 309         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 310                 return;
 311         mutex_lock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 312 }
 313
 314 static inline void btrfs_zoned_meta_io_unlock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 315 {
 316         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 317                 return;
 318         mutex_unlock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 319 }
 320
 321 static inline void btrfs_clear_treelog_bg(struct btrfs_block_group *bg)
 322 {
 323         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
 324
 325         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 326                 return;
 327
 328         spin_lock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 329         if (fs_info->treelog_bg == bg->start)
 330                 fs_info->treelog_bg = 0;
 331         spin_unlock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 332 }
 333
 334 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_lock(struct btrfs_inode *inode)
 335 {
 336         struct btrfs_root *root = inode->root;
 337
 338         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 339                 mutex_lock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 340 }
 341
 342 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_unlock(struct btrfs_inode *inode)
 343 {
 344         struct btrfs_root *root = inode->root;
 345
 346         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 347                 mutex_unlock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 348 }
 349
 350 #endif