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 "messages.h"
   9 #include "volumes.h"
  10 #include "disk-io.h"
  11 #include "block-group.h"
  12 #include "btrfs_inode.h"
  13
  14 #define BTRFS_DEFAULT_RECLAIM_THRESH                            (75)
  15
  16 struct btrfs_zoned_device_info {
  17         /*
  18          * Number of zones, zone size and types of zones if bdev is a
  19          * zoned block device.
  20          */
  21         u64 zone_size;
  22         u8  zone_size_shift;
  23         u64 max_zone_append_size;
  24         u32 nr_zones;
  25         unsigned int max_active_zones;
  26         atomic_t active_zones_left;
  27         unsigned long *seq_zones;
  28         unsigned long *empty_zones;
  29         unsigned long *active_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 struct btrfs_zoned_device_info *btrfs_clone_dev_zone_info(struct btrfs_device *orig_dev);
  41 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  42 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info);
  43 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
  44                                u64 *bytenr_ret);
  45 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
  46                           u64 *bytenr_ret);
  47 int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror);
  48 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror);
  49 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
  50                                  u64 hole_end, u64 num_bytes);
  51 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
  52                             u64 length, u64 *bytes);
  53 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size);
  54 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new);
  55 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache);
  56 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
  57                             struct extent_buffer *eb);
  58 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans);
  59 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start);
  60 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
  61                                  struct bio *bio);
  62 void btrfs_rewrite_logical_zoned(struct btrfs_ordered_extent *ordered);
  63 bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  64                                     struct extent_buffer *eb,
  65                                     struct btrfs_block_group **cache_ret);
  66 void btrfs_revert_meta_write_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
  67                                      struct extent_buffer *eb);
  68 int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device, u64 physical, u64 length);
  69 int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev, u64 logical,
  70                                   u64 physical_start, u64 physical_pos);
  71 struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  72                                             u64 logical, u64 length);
  73 bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group);
  74 int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group);
  75 bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, u64 flags);
  76 void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  77                              u64 length);
  78 void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
  79                                    struct extent_buffer *eb);
  80 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  81 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  82 bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  83 void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  84                                        u64 length);
  85 int btrfs_zone_finish_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  86 int btrfs_zoned_activate_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  87                                 struct btrfs_space_info *space_info, bool do_finish);
  88 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  89 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  90                                      struct blk_zone *zone)
  91 {
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  96 {
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
 101                                           bool populate_cache)
 102 {
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
 107
 108 /*
 109  * In case the kernel is compiled without CONFIG_BLK_DEV_ZONED we'll never call
 110  * into btrfs_clone_dev_zone_info() so it's safe to return NULL here.
 111  */
 112 static inline struct btrfs_zoned_device_info *btrfs_clone_dev_zone_info(
 113                                                  struct btrfs_device *orig_dev)
 114 {
 115         return NULL;
 116 }
 117
 118 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
 119 {
 120         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 121                 return 0;
 122
 123         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 124         return -EOPNOTSUPP;
 125 }
 126
 127 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 128 {
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 133                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 134 {
 135         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 140                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 141 {
 142         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static inline int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 147 {
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 152 {
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 157                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 158                                                u64 num_bytes)
 159 {
 160         return hole_start;
 161 }
 162
 163 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 164                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 165 {
 166         *bytes = 0;
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 171                                            u64 start, u64 size)
 172 {
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 177                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 178 {
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 183
 184 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 185                                           struct extent_buffer *eb) { }
 186 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 187
 188 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 189 {
 190         return false;
 191 }
 192
 193 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 194                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 195 {
 196 }
 197
 198 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 199                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 200
 201 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 202                                struct extent_buffer *eb,
 203                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 204 {
 205         return true;
 206 }
 207
 208 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 209                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 210                                                 struct extent_buffer *eb)
 211 {
 212 }
 213
 214 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 215                                             u64 physical, u64 length)
 216 {
 217         return -EOPNOTSUPP;
 218 }
 219
 220 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 221                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 222                                                 u64 physical_pos)
 223 {
 224         return -EOPNOTSUPP;
 225 }
 226
 227 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 228                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 229                                                   u64 logical, u64 length)
 230 {
 231         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 232 }
 233
 234 static inline bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group)
 235 {
 236         return true;
 237 }
 238
 239 static inline int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group)
 240 {
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 static inline bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 245                                            u64 flags)
 246 {
 247         return true;
 248 }
 249
 250 static inline void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 251                                            u64 logical, u64 length) { }
 252
 253 static inline void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
 254                                                  struct extent_buffer *eb) { }
 255
 256 static inline void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg) { }
 257
 258 static inline void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info) { }
 259
 260 static inline bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 261 {
 262         return false;
 263 }
 264
 265 static inline void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 266                                                      u64 logical, u64 length) { }
 267
 268 static inline int btrfs_zone_finish_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 269 {
 270         return 1;
 271 }
 272
 273 static inline int btrfs_zoned_activate_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 274                                               struct btrfs_space_info *space_info,
 275                                               bool do_finish)
 276 {
 277         /* Consider all the block groups are active */
 278         return 0;
 279 }
 280
 281 #endif
 282
 283 static inline bool btrfs_dev_is_sequential(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 284 {
 285         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 286
 287         if (!zone_info)
 288                 return false;
 289
 290         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->seq_zones);
 291 }
 292
 293 static inline bool btrfs_dev_is_empty_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 294 {
 295         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 296
 297         if (!zone_info)
 298                 return true;
 299
 300         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->empty_zones);
 301 }
 302
 303 static inline void btrfs_dev_set_empty_zone_bit(struct btrfs_device *device,
 304                                                 u64 pos, bool set)
 305 {
 306         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 307         unsigned int zno;
 308
 309         if (!zone_info)
 310                 return;
 311
 312         zno = pos >> zone_info->zone_size_shift;
 313         if (set)
 314                 set_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 315         else
 316                 clear_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 317 }
 318
 319 static inline void btrfs_dev_set_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 320 {
 321         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, true);
 322 }
 323
 324 static inline void btrfs_dev_clear_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 325 {
 326         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, false);
 327 }
 328
 329 static inline bool btrfs_check_device_zone_type(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 330                                                 struct block_device *bdev)
 331 {
 332         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
 333                 /*
 334                  * We can allow a regular device on a zoned filesystem, because
 335                  * we will emulate the zoned capabilities.
 336                  */
 337                 if (!bdev_is_zoned(bdev))
 338                         return true;
 339
 340                 return fs_info->zone_size ==
 341                         (bdev_zone_sectors(bdev) << SECTOR_SHIFT);
 342         }
 343
 344         /* Do not allow Host Manged zoned device */
 345         return bdev_zoned_model(bdev) != BLK_ZONED_HM;
 346 }
 347
 348 static inline bool btrfs_check_super_location(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 349 {
 350         /*
 351          * On a non-zoned device, any address is OK. On a zoned device,
 352          * non-SEQUENTIAL WRITE REQUIRED zones are capable.
 353          */
 354         return device->zone_info == NULL || !btrfs_dev_is_sequential(device, pos);
 355 }
 356
 357 static inline bool btrfs_can_zone_reset(struct btrfs_device *device,
 358                                         u64 physical, u64 length)
 359 {
 360         u64 zone_size;
 361
 362         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
 363                 return false;
 364
 365         zone_size = device->zone_info->zone_size;
 366         if (!IS_ALIGNED(physical, zone_size) || !IS_ALIGNED(length, zone_size))
 367                 return false;
 368
 369         return true;
 370 }
 371
 372 static inline void btrfs_zoned_meta_io_lock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 373 {
 374         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 375                 return;
 376         mutex_lock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 377 }
 378
 379 static inline void btrfs_zoned_meta_io_unlock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 380 {
 381         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 382                 return;
 383         mutex_unlock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 384 }
 385
 386 static inline void btrfs_clear_treelog_bg(struct btrfs_block_group *bg)
 387 {
 388         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
 389
 390         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 391                 return;
 392
 393         spin_lock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 394         if (fs_info->treelog_bg == bg->start)
 395                 fs_info->treelog_bg = 0;
 396         spin_unlock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 397 }
 398
 399 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_lock(struct btrfs_inode *inode)
 400 {
 401         struct btrfs_root *root = inode->root;
 402
 403         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 404                 mutex_lock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 405 }
 406
 407 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_unlock(struct btrfs_inode *inode)
 408 {
 409         struct btrfs_root *root = inode->root;
 410
 411         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 412                 mutex_unlock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 413 }
 414
 415 static inline bool btrfs_zoned_bg_is_full(const struct btrfs_block_group *bg)
 416 {
 417         ASSERT(btrfs_is_zoned(bg->fs_info));
 418         return (bg->alloc_offset == bg->zone_capacity);
 419 }
 420
 421 #endif