oslib/linux-blkzoned.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2020 Western Digital Corporation or its affiliates.
   3  *
   4  * This file is released under the GPL.
   5  */
   6 #include <errno.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <dirent.h>
  10 #include <fcntl.h>
  11 #include <sys/ioctl.h>
  12 #include <sys/stat.h>
  13 #include <unistd.h>
  14
  15 #include "file.h"
  16 #include "fio.h"
  17 #include "lib/pow2.h"
  18 #include "log.h"
  19 #include "oslib/asprintf.h"
  20 #include "smalloc.h"
  21 #include "verify.h"
  22 #include "zbd_types.h"
  23
  24 #include <linux/blkzoned.h>
  25
  26 /*
  27  * If the uapi headers installed on the system lacks zone capacity support,
  28  * use our local versions. If the installed headers are recent enough to
  29  * support zone capacity, do not redefine any structs.
  30  */
  31 #ifndef CONFIG_HAVE_REP_CAPACITY
  32 #define BLK_ZONE_REP_CAPACITY   (1 << 0)
  33
  34 struct blk_zone_v2 {
  35         __u64   start;          /* Zone start sector */
  36         __u64   len;            /* Zone length in number of sectors */
  37         __u64   wp;             /* Zone write pointer position */
  38         __u8    type;           /* Zone type */
  39         __u8    cond;           /* Zone condition */
  40         __u8    non_seq;        /* Non-sequential write resources active */
  41         __u8    reset;          /* Reset write pointer recommended */
  42         __u8    resv[4];
  43         __u64   capacity;       /* Zone capacity in number of sectors */
  44         __u8    reserved[24];
  45 };
  46 #define blk_zone blk_zone_v2
  47
  48 struct blk_zone_report_v2 {
  49         __u64   sector;
  50         __u32   nr_zones;
  51         __u32   flags;
  52 struct blk_zone zones[0];
  53 };
  54 #define blk_zone_report blk_zone_report_v2
  55 #endif /* CONFIG_HAVE_REP_CAPACITY */
  56
  57 /*
  58  * Read up to 255 characters from the first line of a file. Strip the trailing
  59  * newline.
  60  */
  61 static char *read_file(const char *path)
  62 {
  63         char line[256], *p = line;
  64         FILE *f;
  65
  66         f = fopen(path, "rb");
  67         if (!f)
  68                 return NULL;
  69         if (!fgets(line, sizeof(line), f))
  70                 line[0] = '\0';
  71         strsep(&p, "\n");
  72         fclose(f);
  73
  74         return strdup(line);
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Get the value of a sysfs attribute for a block device.
  79  *
  80  * Returns NULL on failure.
  81  * Returns a pointer to a string on success.
  82  * The caller is responsible for freeing the memory.
  83  */
  84 static char *blkzoned_get_sysfs_attr(const char *file_name, const char *attr)
  85 {
  86         char *attr_path = NULL;
  87         struct stat statbuf;
  88         char *sys_devno_path = NULL;
  89         char *part_attr_path = NULL;
  90         char *part_str = NULL;
  91         char sys_path[PATH_MAX];
  92         ssize_t sz;
  93         char *delim = NULL;
  94         char *attr_str = NULL;
  95
  96         if (stat(file_name, &statbuf) < 0)
  97                 goto out;
  98
  99         if (asprintf(&sys_devno_path, "/sys/dev/block/%d:%d",
 100                      major(statbuf.st_rdev), minor(statbuf.st_rdev)) < 0)
 101                 goto out;
 102
 103         sz = readlink(sys_devno_path, sys_path, sizeof(sys_path) - 1);
 104         if (sz < 0)
 105                 goto out;
 106         sys_path[sz] = '\0';
 107
 108         /*
 109          * If the device is a partition device, cut the device name in the
 110          * canonical sysfs path to obtain the sysfs path of the holder device.
 111          *   e.g.:  /sys/devices/.../sda/sda1 -> /sys/devices/.../sda
 112          */
 113         if (asprintf(&part_attr_path, "/sys/dev/block/%s/partition",
 114                      sys_path) < 0)
 115                 goto out;
 116         part_str = read_file(part_attr_path);
 117         if (part_str && *part_str == '1') {
 118                 delim = strrchr(sys_path, '/');
 119                 if (!delim)
 120                         goto out;
 121                 *delim = '\0';
 122         }
 123
 124         if (asprintf(&attr_path,
 125                      "/sys/dev/block/%s/%s", sys_path, attr) < 0)
 126                 goto out;
 127
 128         attr_str = read_file(attr_path);
 129 out:
 130         free(attr_path);
 131         free(part_str);
 132         free(part_attr_path);
 133         free(sys_devno_path);
 134
 135         return attr_str;
 136 }
 137
 138 int blkzoned_get_zoned_model(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 139                              enum zbd_zoned_model *model)
 140 {
 141         char *model_str = NULL;
 142
 143         if (f->filetype != FIO_TYPE_BLOCK)
 144                 return -EINVAL;
 145
 146         *model = ZBD_NONE;
 147
 148         model_str = blkzoned_get_sysfs_attr(f->file_name, "queue/zoned");
 149         if (!model_str)
 150                 return 0;
 151
 152         dprint(FD_ZBD, "%s: zbd model string: %s\n", f->file_name, model_str);
 153         if (strcmp(model_str, "host-aware") == 0)
 154                 *model = ZBD_HOST_AWARE;
 155         else if (strcmp(model_str, "host-managed") == 0)
 156                 *model = ZBD_HOST_MANAGED;
 157
 158         free(model_str);
 159
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 int blkzoned_get_max_open_zones(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 164                                 unsigned int *max_open_zones)
 165 {
 166         char *max_open_str;
 167
 168         if (f->filetype != FIO_TYPE_BLOCK)
 169                 return -EIO;
 170
 171         max_open_str = blkzoned_get_sysfs_attr(f->file_name, "queue/max_open_zones");
 172         if (!max_open_str)
 173                 return 0;
 174
 175         dprint(FD_ZBD, "%s: max open zones supported by device: %s\n",
 176                f->file_name, max_open_str);
 177         *max_open_zones = atoll(max_open_str);
 178
 179         free(max_open_str);
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static uint64_t zone_capacity(struct blk_zone_report *hdr,
 185                               struct blk_zone *blkz)
 186 {
 187         if (hdr->flags & BLK_ZONE_REP_CAPACITY)
 188                 return blkz->capacity << 9;
 189         return blkz->len << 9;
 190 }
 191
 192 int blkzoned_report_zones(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 193                           uint64_t offset, struct zbd_zone *zones,
 194                           unsigned int nr_zones)
 195 {
 196         struct blk_zone_report *hdr = NULL;
 197         struct blk_zone *blkz;
 198         struct zbd_zone *z;
 199         unsigned int i;
 200         int fd = -1, ret;
 201
 202         fd = open(f->file_name, O_RDONLY | O_LARGEFILE);
 203         if (fd < 0)
 204                 return -errno;
 205
 206         hdr = calloc(1, sizeof(struct blk_zone_report) +
 207                         nr_zones * sizeof(struct blk_zone));
 208         if (!hdr) {
 209                 ret = -ENOMEM;
 210                 goto out;
 211         }
 212
 213         hdr->nr_zones = nr_zones;
 214         hdr->sector = offset >> 9;
 215         ret = ioctl(fd, BLKREPORTZONE, hdr);
 216         if (ret) {
 217                 ret = -errno;
 218                 goto out;
 219         }
 220
 221         nr_zones = hdr->nr_zones;
 222         blkz = (void *) hdr + sizeof(*hdr);
 223         z = &zones[0];
 224         for (i = 0; i < nr_zones; i++, z++, blkz++) {
 225                 z->start = blkz->start << 9;
 226                 z->wp = blkz->wp << 9;
 227                 z->len = blkz->len << 9;
 228                 z->capacity = zone_capacity(hdr, blkz);
 229
 230                 switch (blkz->type) {
 231                 case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
 232                         z->type = ZBD_ZONE_TYPE_CNV;
 233                         break;
 234                 case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
 235                         z->type = ZBD_ZONE_TYPE_SWR;
 236                         break;
 237                 case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
 238                         z->type = ZBD_ZONE_TYPE_SWP;
 239                         break;
 240                 default:
 241                         td_verror(td, errno, "invalid zone type");
 242                         log_err("%s: invalid type for zone at sector %llu.\n",
 243                                 f->file_name, (unsigned long long)offset >> 9);
 244                         ret = -EIO;
 245                         goto out;
 246                 }
 247
 248                 switch (blkz->cond) {
 249                 case BLK_ZONE_COND_NOT_WP:
 250                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_NOT_WP;
 251                         break;
 252                 case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
 253                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_EMPTY;
 254                         break;
 255                 case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
 256                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_IMP_OPEN;
 257                         break;
 258                 case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
 259                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_EXP_OPEN;
 260                         break;
 261                 case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
 262                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_CLOSED;
 263                         break;
 264                 case BLK_ZONE_COND_FULL:
 265                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_FULL;
 266                         break;
 267                 case BLK_ZONE_COND_READONLY:
 268                 case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
 269                 default:
 270                         /* Treat all these conditions as offline (don't use!) */
 271                         z->cond = ZBD_ZONE_COND_OFFLINE;
 272                         z->wp = z->start;
 273                 }
 274         }
 275
 276         ret = nr_zones;
 277 out:
 278         free(hdr);
 279         close(fd);
 280
 281         return ret;
 282 }
 283
 284 int blkzoned_reset_wp(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 285                       uint64_t offset, uint64_t length)
 286 {
 287         struct blk_zone_range zr = {
 288                 .sector         = offset >> 9,
 289                 .nr_sectors     = length >> 9,
 290         };
 291         int fd, ret = 0;
 292
 293         /* If the file is not yet opened, open it for this function. */
 294         fd = f->fd;
 295         if (fd < 0) {
 296                 fd = open(f->file_name, O_RDWR | O_LARGEFILE);
 297                 if (fd < 0)
 298                         return -errno;
 299         }
 300
 301         if (ioctl(fd, BLKRESETZONE, &zr) < 0)
 302                 ret = -errno;
 303
 304         if (f->fd < 0)
 305                 close(fd);
 306
 307         return ret;
 308 }