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         u64 max_zone_append_size;
  23         u32 nr_zones;
  24         unsigned int max_active_zones;
  25         atomic_t active_zones_left;
  26         unsigned long *seq_zones;
  27         unsigned long *empty_zones;
  28         unsigned long *active_zones;
  29         struct blk_zone *zone_cache;
  30         struct blk_zone sb_zones[2 * BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX];
  31 };
  32
  33 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
  34 int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  35                        struct blk_zone *zone);
  36 int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  37 int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device, bool populate_cache);
  38 void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device);
  39 struct btrfs_zoned_device_info *btrfs_clone_dev_zone_info(struct btrfs_device *orig_dev);
  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 int 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 bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group);
  73 int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group);
  74 bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, u64 flags);
  75 void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  76                              u64 length);
  77 void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
  78                                    struct extent_buffer *eb);
  79 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  80 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  81 bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  82 void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  83                                        u64 length);
  84 int btrfs_zone_finish_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  85 int btrfs_zoned_activate_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  86                                 struct btrfs_space_info *space_info, bool do_finish);
  87 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  88 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  89                                      struct blk_zone *zone)
  90 {
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  95 {
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
 100                                           bool populate_cache)
 101 {
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
 106
 107 /*
 108  * In case the kernel is compiled without CONFIG_BLK_DEV_ZONED we'll never call
 109  * into btrfs_clone_dev_zone_info() so it's safe to return NULL here.
 110  */
 111 static inline struct btrfs_zoned_device_info *btrfs_clone_dev_zone_info(
 112                                                  struct btrfs_device *orig_dev)
 113 {
 114         return NULL;
 115 }
 116
 117 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
 118 {
 119         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 120                 return 0;
 121
 122         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 123         return -EOPNOTSUPP;
 124 }
 125
 126 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 127 {
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 132                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 133 {
 134         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 139                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 140 {
 141         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 142         return 0;
 143 }
 144
 145 static inline int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 146 {
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 151 {
 152         return 0;
 153 }
 154
 155 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 156                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 157                                                u64 num_bytes)
 158 {
 159         return hole_start;
 160 }
 161
 162 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 163                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 164 {
 165         *bytes = 0;
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 170                                            u64 start, u64 size)
 171 {
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 176                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 177 {
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 182
 183 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 184                                           struct extent_buffer *eb) { }
 185 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 186
 187 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 188 {
 189         return false;
 190 }
 191
 192 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 193                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 194 {
 195 }
 196
 197 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 198                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 199
 200 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 201                                struct extent_buffer *eb,
 202                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 203 {
 204         return true;
 205 }
 206
 207 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 208                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 209                                                 struct extent_buffer *eb)
 210 {
 211 }
 212
 213 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 214                                             u64 physical, u64 length)
 215 {
 216         return -EOPNOTSUPP;
 217 }
 218
 219 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 220                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 221                                                 u64 physical_pos)
 222 {
 223         return -EOPNOTSUPP;
 224 }
 225
 226 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 227                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 228                                                   u64 logical, u64 length)
 229 {
 230         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 231 }
 232
 233 static inline bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group)
 234 {
 235         return true;
 236 }
 237
 238 static inline int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group)
 239 {
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 static inline bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 244                                            u64 flags)
 245 {
 246         return true;
 247 }
 248
 249 static inline void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 250                                            u64 logical, u64 length) { }
 251
 252 static inline void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
 253                                                  struct extent_buffer *eb) { }
 254
 255 static inline void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg) { }
 256
 257 static inline void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info) { }
 258
 259 static inline bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 260 {
 261         return false;
 262 }
 263
 264 static inline void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 265                                                      u64 logical, u64 length) { }
 266
 267 static inline int btrfs_zone_finish_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 268 {
 269         return 1;
 270 }
 271
 272 static inline int btrfs_zoned_activate_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 273                                               struct btrfs_space_info *space_info,
 274                                               bool do_finish)
 275 {
 276         /* Consider all the block groups are active */
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 #endif
 281
 282 static inline bool btrfs_dev_is_sequential(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 283 {
 284         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 285
 286         if (!zone_info)
 287                 return false;
 288
 289         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->seq_zones);
 290 }
 291
 292 static inline bool btrfs_dev_is_empty_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 293 {
 294         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 295
 296         if (!zone_info)
 297                 return true;
 298
 299         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->empty_zones);
 300 }
 301
 302 static inline void btrfs_dev_set_empty_zone_bit(struct btrfs_device *device,
 303                                                 u64 pos, bool set)
 304 {
 305         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 306         unsigned int zno;
 307
 308         if (!zone_info)
 309                 return;
 310
 311         zno = pos >> zone_info->zone_size_shift;
 312         if (set)
 313                 set_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 314         else
 315                 clear_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 316 }
 317
 318 static inline void btrfs_dev_set_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 319 {
 320         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, true);
 321 }
 322
 323 static inline void btrfs_dev_clear_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 324 {
 325         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, false);
 326 }
 327
 328 static inline bool btrfs_check_device_zone_type(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 329                                                 struct block_device *bdev)
 330 {
 331         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
 332                 /*
 333                  * We can allow a regular device on a zoned filesystem, because
 334                  * we will emulate the zoned capabilities.
 335                  */
 336                 if (!bdev_is_zoned(bdev))
 337                         return true;
 338
 339                 return fs_info->zone_size ==
 340                         (bdev_zone_sectors(bdev) << SECTOR_SHIFT);
 341         }
 342
 343         /* Do not allow Host Manged zoned device */
 344         return bdev_zoned_model(bdev) != BLK_ZONED_HM;
 345 }
 346
 347 static inline bool btrfs_check_super_location(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 348 {
 349         /*
 350          * On a non-zoned device, any address is OK. On a zoned device,
 351          * non-SEQUENTIAL WRITE REQUIRED zones are capable.
 352          */
 353         return device->zone_info == NULL || !btrfs_dev_is_sequential(device, pos);
 354 }
 355
 356 static inline bool btrfs_can_zone_reset(struct btrfs_device *device,
 357                                         u64 physical, u64 length)
 358 {
 359         u64 zone_size;
 360
 361         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
 362                 return false;
 363
 364         zone_size = device->zone_info->zone_size;
 365         if (!IS_ALIGNED(physical, zone_size) || !IS_ALIGNED(length, zone_size))
 366                 return false;
 367
 368         return true;
 369 }
 370
 371 static inline void btrfs_zoned_meta_io_lock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 372 {
 373         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 374                 return;
 375         mutex_lock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 376 }
 377
 378 static inline void btrfs_zoned_meta_io_unlock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 379 {
 380         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 381                 return;
 382         mutex_unlock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 383 }
 384
 385 static inline void btrfs_clear_treelog_bg(struct btrfs_block_group *bg)
 386 {
 387         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
 388
 389         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 390                 return;
 391
 392         spin_lock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 393         if (fs_info->treelog_bg == bg->start)
 394                 fs_info->treelog_bg = 0;
 395         spin_unlock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 396 }
 397
 398 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_lock(struct btrfs_inode *inode)
 399 {
 400         struct btrfs_root *root = inode->root;
 401
 402         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 403                 mutex_lock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 404 }
 405
 406 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_unlock(struct btrfs_inode *inode)
 407 {
 408         struct btrfs_root *root = inode->root;
 409
 410         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 411                 mutex_unlock(&root->fs_info->zoned_data_reloc_io_lock);
 412 }
 413
 414 static inline bool btrfs_zoned_bg_is_full(const struct btrfs_block_group *bg)
 415 {
 416         ASSERT(btrfs_is_zoned(bg->fs_info));
 417         return (bg->alloc_offset == bg->zone_capacity);
 418 }
 419
 420 #endif