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