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 #define BTRFS_DEFAULT_RECLAIM_THRESH                            (75)
  14
  15 struct btrfs_zoned_device_info {
  16         /*
  17          * Number of zones, zone size and types of zones if bdev is a
  18          * zoned block device.
  19          */
  20         u64 zone_size;
  21         u8  zone_size_shift;
  22         u32 nr_zones;
  23         unsigned int max_active_zones;
  24         atomic_t active_zones_left;
  25         unsigned long *seq_zones;
  26         unsigned long *empty_zones;
  27         unsigned long *active_zones;
  28         struct blk_zone *zone_cache;
  29         struct blk_zone sb_zones[2 * BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX];
  30 };
  31
  32 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
  33 int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  34                        struct blk_zone *zone);
  35 int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  36 int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device, bool populate_cache);
  37 void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device);
  38 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  39 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info);
  40 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
  41                                u64 *bytenr_ret);
  42 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
  43                           u64 *bytenr_ret);
  44 int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror);
  45 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror);
  46 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
  47                                  u64 hole_end, u64 num_bytes);
  48 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
  49                             u64 length, u64 *bytes);
  50 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size);
  51 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new);
  52 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache);
  53 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
  54                             struct extent_buffer *eb);
  55 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans);
  56 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start);
  57 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
  58                                  struct bio *bio);
  59 void btrfs_rewrite_logical_zoned(struct btrfs_ordered_extent *ordered);
  60 bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  61                                     struct extent_buffer *eb,
  62                                     struct btrfs_block_group **cache_ret);
  63 void btrfs_revert_meta_write_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
  64                                      struct extent_buffer *eb);
  65 int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device, u64 physical, u64 length);
  66 int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev, u64 logical,
  67                                   u64 physical_start, u64 physical_pos);
  68 struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  69                                             u64 logical, u64 length);
  70 bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group);
  71 int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group);
  72 bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, u64 flags);
  73 void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  74                              u64 length);
  75 void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
  76                                    struct extent_buffer *eb);
  77 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  78 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  79 bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  80 void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  81                                        u64 length);
  82 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  83 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  84                                      struct blk_zone *zone)
  85 {
  86         return 0;
  87 }
  88
  89 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  90 {
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
  95                                           bool populate_cache)
  96 {
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
 101
 102 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
 103 {
 104         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 105                 return 0;
 106
 107         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 108         return -EOPNOTSUPP;
 109 }
 110
 111 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 112 {
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 117                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 118 {
 119         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 124                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 125 {
 126         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static inline int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 131 {
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 136 {
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 141                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 142                                                u64 num_bytes)
 143 {
 144         return hole_start;
 145 }
 146
 147 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 148                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 149 {
 150         *bytes = 0;
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 155                                            u64 start, u64 size)
 156 {
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 161                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 162 {
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 167
 168 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 169                                           struct extent_buffer *eb) { }
 170 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 171
 172 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 173 {
 174         return false;
 175 }
 176
 177 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 178                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 179 {
 180 }
 181
 182 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 183                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 184
 185 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 186                                struct extent_buffer *eb,
 187                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 188 {
 189         return true;
 190 }
 191
 192 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 193                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 194                                                 struct extent_buffer *eb)
 195 {
 196 }
 197
 198 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 199                                             u64 physical, u64 length)
 200 {
 201         return -EOPNOTSUPP;
 202 }
 203
 204 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 205                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 206                                                 u64 physical_pos)
 207 {
 208         return -EOPNOTSUPP;
 209 }
 210
 211 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 212                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 213                                                   u64 logical, u64 length)
 214 {
 215         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 216 }
 217
 218 static inline bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group)
 219 {
 220         return true;
 221 }
 222
 223 static inline int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group)
 224 {
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 static inline bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 229                                            u64 flags)
 230 {
 231         return true;
 232 }
 233
 234 static inline void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 235                                            u64 logical, u64 length) { }
 236
 237 static inline void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
 238                                                  struct extent_buffer *eb) { }
 239
 240 static inline void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg) { }
 241
 242 static inline void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info) { }
 243
 244 static inline bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 245 {
 246         return false;
 247 }
 248
 249 static inline void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 250                                                      u64 logical, u64 length) { }
 251 #endif
 252
 253 static inline bool btrfs_dev_is_sequential(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 254 {
 255         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 256
 257         if (!zone_info)
 258                 return false;
 259
 260         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->seq_zones);
 261 }
 262
 263 static inline bool btrfs_dev_is_empty_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 264 {
 265         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 266
 267         if (!zone_info)
 268                 return true;
 269
 270         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->empty_zones);
 271 }
 272
 273 static inline void btrfs_dev_set_empty_zone_bit(struct btrfs_device *device,
 274                                                 u64 pos, bool set)
 275 {
 276         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 277         unsigned int zno;
 278
 279         if (!zone_info)
 280                 return;
 281
 282         zno = pos >> zone_info->zone_size_shift;
 283         if (set)
 284                 set_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 285         else
 286                 clear_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 287 }
 288
 289 static inline void btrfs_dev_set_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 290 {
 291         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, true);
 292 }
 293
 294 static inline void btrfs_dev_clear_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 295 {
 296         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, false);
 297 }
 298
 299 static inline bool btrfs_check_device_zone_type(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 300                                                 struct block_device *bdev)
 301 {
 302         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
 303                 /*
 304                  * We can allow a regular device on a zoned filesystem, because
 305                  * we will emulate the zoned capabilities.
 306                  */
 307                 if (!bdev_is_zoned(bdev))
 308                         return true;
 309
 310                 return fs_info->zone_size ==
 311                         (bdev_zone_sectors(bdev) << SECTOR_SHIFT);
 312         }
 313
 314         /* Do not allow Host Manged zoned device */
 315         return bdev_zoned_model(bdev) != BLK_ZONED_HM;
 316 }
 317
 318 static inline bool btrfs_check_super_location(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 319 {
 320         /*
 321          * On a non-zoned device, any address is OK. On a zoned device,
 322          * non-SEQUENTIAL WRITE REQUIRED zones are capable.
 323          */
 324         return device->zone_info == NULL || !btrfs_dev_is_sequential(device, pos);
 325 }
 326
 327 static inline bool btrfs_can_zone_reset(struct btrfs_device *device,
 328                                         u64 physical, u64 length)
 329 {
 330         u64 zone_size;
 331
 332         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
 333                 return false;
 334
 335         zone_size = device->zone_info->zone_size;
 336         if (!IS_ALIGNED(physical, zone_size) || !IS_ALIGNED(length, zone_size))
 337                 return false;
 338
 339         return true;
 340 }
 341
 342 static inline void btrfs_zoned_meta_io_lock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 343 {
 344         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 345                 return;
 346         mutex_lock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 347 }
 348
 349 static inline void btrfs_zoned_meta_io_unlock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 350 {
 351         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 352                 return;
 353         mutex_unlock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 354 }
 355
 356 static inline void btrfs_clear_treelog_bg(struct btrfs_block_group *bg)
 357 {
 358         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
 359
 360         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 361                 return;
 362
 363         spin_lock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 364         if (fs_info->treelog_bg == bg->start)
 365                 fs_info->treelog_bg = 0;
 366         spin_unlock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 367 }
 368
 369 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_lock(struct btrfs_inode *inode)
 370 {
 371         struct btrfs_root *root = inode->root;
 372
 373         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 374                 mutex_lock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 375 }
 376
 377 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_unlock(struct btrfs_inode *inode)
 378 {
 379         struct btrfs_root *root = inode->root;
 380
 381         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 382                 mutex_unlock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 383 }
 384
 385 static inline bool btrfs_zoned_bg_is_full(const struct btrfs_block_group *bg)
 386 {
 387         ASSERT(btrfs_is_zoned(bg->fs_info));
 388         return (bg->alloc_offset == bg->zone_capacity);
 389 }
 390
 391 #endif