zbd.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2018 Western Digital Corporation or its affiliates.
   3  *
   4  * This file is released under the GPL.
   5  */
   6
   7 #include <errno.h>
   8 #include <string.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <dirent.h>
  11 #include <fcntl.h>
  12 #include <sys/ioctl.h>
  13 #include <sys/stat.h>
  14 #include <unistd.h>
  15 #include <linux/blkzoned.h>
  16 #include "file.h"
  17 #include "fio.h"
  18 #include "lib/pow2.h"
  19 #include "log.h"
  20 #include "smalloc.h"
  21 #include "verify.h"
  22 #include "zbd.h"
  23
  24 /**
  25  * zbd_zone_idx - convert an offset into a zone number
  26  * @f: file pointer.
  27  * @offset: offset in bytes. If this offset is in the first zone_size bytes
  28  *          past the disk size then the index of the sentinel is returned.
  29  */
  30 static uint32_t zbd_zone_idx(const struct fio_file *f, uint64_t offset)
  31 {
  32         uint32_t zone_idx;
  33
  34         if (f->zbd_info->zone_size_log2 > 0)
  35                 zone_idx = offset >> f->zbd_info->zone_size_log2;
  36         else
  37                 zone_idx = offset / f->zbd_info->zone_size;
  38
  39         return min(zone_idx, f->zbd_info->nr_zones);
  40 }
  41
  42 /**
  43  * zbd_zone_full - verify whether a minimum number of bytes remain in a zone
  44  * @f: file pointer.
  45  * @z: zone info pointer.
  46  * @required: minimum number of bytes that must remain in a zone.
  47  *
  48  * The caller must hold z->mutex.
  49  */
  50 static bool zbd_zone_full(const struct fio_file *f, struct fio_zone_info *z,
  51                           uint64_t required)
  52 {
  53         assert((required & 511) == 0);
  54
  55         return z->type == BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ &&
  56                 z->wp + required > z->start + f->zbd_info->zone_size;
  57 }
  58
  59 static bool is_valid_offset(const struct fio_file *f, uint64_t offset)
  60 {
  61         return (uint64_t)(offset - f->file_offset) < f->io_size;
  62 }
  63
  64 /* Verify whether direct I/O is used for all host-managed zoned drives. */
  65 static bool zbd_using_direct_io(void)
  66 {
  67         struct thread_data *td;
  68         struct fio_file *f;
  69         int i, j;
  70
  71         for_each_td(td, i) {
  72                 if (td->o.odirect || !(td->o.td_ddir & TD_DDIR_WRITE))
  73                         continue;
  74                 for_each_file(td, f, j) {
  75                         if (f->zbd_info &&
  76                             f->zbd_info->model == ZBD_DM_HOST_MANAGED)
  77                                 return false;
  78                 }
  79         }
  80
  81         return true;
  82 }
  83
  84 /* Whether or not the I/O range for f includes one or more sequential zones */
  85 static bool zbd_is_seq_job(struct fio_file *f)
  86 {
  87         uint32_t zone_idx, zone_idx_b, zone_idx_e;
  88
  89         assert(f->zbd_info);
  90         if (f->io_size == 0)
  91                 return false;
  92         zone_idx_b = zbd_zone_idx(f, f->file_offset);
  93         zone_idx_e = zbd_zone_idx(f, f->file_offset + f->io_size - 1);
  94         for (zone_idx = zone_idx_b; zone_idx <= zone_idx_e; zone_idx++)
  95                 if (f->zbd_info->zone_info[zone_idx].type ==
  96                     BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ)
  97                         return true;
  98
  99         return false;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Verify whether offset and size parameters are aligned with zone boundaries.
 104  */
 105 static bool zbd_verify_sizes(void)
 106 {
 107         const struct fio_zone_info *z;
 108         struct thread_data *td;
 109         struct fio_file *f;
 110         uint64_t new_offset, new_end;
 111         uint32_t zone_idx;
 112         int i, j;
 113
 114         for_each_td(td, i) {
 115                 for_each_file(td, f, j) {
 116                         if (!f->zbd_info)
 117                                 continue;
 118                         if (f->file_offset >= f->real_file_size)
 119                                 continue;
 120                         if (!zbd_is_seq_job(f))
 121                                 continue;
 122                         zone_idx = zbd_zone_idx(f, f->file_offset);
 123                         z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 124                         if (f->file_offset != z->start) {
 125                                 new_offset = (z+1)->start;
 126                                 if (new_offset >= f->file_offset + f->io_size) {
 127                                         log_info("%s: io_size must be at least one zone\n",
 128                                                  f->file_name);
 129                                         return false;
 130                                 }
 131                                 log_info("%s: rounded up offset from %llu to %llu\n",
 132                                          f->file_name, (unsigned long long) f->file_offset,
 133                                          (unsigned long long) new_offset);
 134                                 f->io_size -= (new_offset - f->file_offset);
 135                                 f->file_offset = new_offset;
 136                         }
 137                         zone_idx = zbd_zone_idx(f, f->file_offset + f->io_size);
 138                         z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 139                         new_end = z->start;
 140                         if (f->file_offset + f->io_size != new_end) {
 141                                 if (new_end <= f->file_offset) {
 142                                         log_info("%s: io_size must be at least one zone\n",
 143                                                  f->file_name);
 144                                         return false;
 145                                 }
 146                                 log_info("%s: rounded down io_size from %llu to %llu\n",
 147                                          f->file_name, (unsigned long long) f->io_size,
 148                                          (unsigned long long) new_end - f->file_offset);
 149                                 f->io_size = new_end - f->file_offset;
 150                         }
 151                 }
 152         }
 153
 154         return true;
 155 }
 156
 157 static bool zbd_verify_bs(void)
 158 {
 159         struct thread_data *td;
 160         struct fio_file *f;
 161         uint32_t zone_size;
 162         int i, j, k;
 163
 164         for_each_td(td, i) {
 165                 for_each_file(td, f, j) {
 166                         if (!f->zbd_info)
 167                                 continue;
 168                         zone_size = f->zbd_info->zone_size;
 169                         for (k = 0; k < ARRAY_SIZE(td->o.bs); k++) {
 170                                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE &&
 171                                     zone_size % td->o.bs[k] != 0) {
 172                                         log_info("%s: block size %llu is not a divisor of the zone size %d\n",
 173                                                  f->file_name, td->o.bs[k],
 174                                                  zone_size);
 175                                         return false;
 176                                 }
 177                         }
 178                 }
 179         }
 180         return true;
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Read zone information into @buf starting from sector @start_sector.
 185  * @fd is a file descriptor that refers to a block device and @bufsz is the
 186  * size of @buf.
 187  *
 188  * Returns 0 upon success and a negative error code upon failure.
 189  */
 190 static int read_zone_info(int fd, uint64_t start_sector,
 191                           void *buf, unsigned int bufsz)
 192 {
 193         struct blk_zone_report *hdr = buf;
 194
 195         if (bufsz < sizeof(*hdr))
 196                 return -EINVAL;
 197
 198         memset(hdr, 0, sizeof(*hdr));
 199
 200         hdr->nr_zones = (bufsz - sizeof(*hdr)) / sizeof(struct blk_zone);
 201         hdr->sector = start_sector;
 202         return ioctl(fd, BLKREPORTZONE, hdr) >= 0 ? 0 : -errno;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Read up to 255 characters from the first line of a file. Strip the trailing
 207  * newline.
 208  */
 209 static char *read_file(const char *path)
 210 {
 211         char line[256], *p = line;
 212         FILE *f;
 213
 214         f = fopen(path, "rb");
 215         if (!f)
 216                 return NULL;
 217         if (!fgets(line, sizeof(line), f))
 218                 line[0] = '\0';
 219         strsep(&p, "\n");
 220         fclose(f);
 221
 222         return strdup(line);
 223 }
 224
 225 static enum blk_zoned_model get_zbd_model(const char *file_name)
 226 {
 227         enum blk_zoned_model model = ZBD_DM_NONE;
 228         char *zoned_attr_path = NULL;
 229         char *model_str = NULL;
 230         struct stat statbuf;
 231
 232         if (stat(file_name, &statbuf) < 0)
 233                 goto out;
 234         if (asprintf(&zoned_attr_path, "/sys/dev/block/%d:%d/queue/zoned",
 235                      major(statbuf.st_rdev), minor(statbuf.st_rdev)) < 0)
 236                 goto out;
 237         model_str = read_file(zoned_attr_path);
 238         if (!model_str)
 239                 goto out;
 240         dprint(FD_ZBD, "%s: zbd model string: %s\n", file_name, model_str);
 241         if (strcmp(model_str, "host-aware") == 0)
 242                 model = ZBD_DM_HOST_AWARE;
 243         else if (strcmp(model_str, "host-managed") == 0)
 244                 model = ZBD_DM_HOST_MANAGED;
 245
 246 out:
 247         free(model_str);
 248         free(zoned_attr_path);
 249         return model;
 250 }
 251
 252 static int ilog2(uint64_t i)
 253 {
 254         int log = -1;
 255
 256         while (i) {
 257                 i >>= 1;
 258                 log++;
 259         }
 260         return log;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Initialize f->zbd_info for devices that are not zoned block devices. This
 265  * allows to execute a ZBD workload against a non-ZBD device.
 266  */
 267 static int init_zone_info(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 268 {
 269         uint32_t nr_zones;
 270         struct fio_zone_info *p;
 271         uint64_t zone_size;
 272         struct zoned_block_device_info *zbd_info = NULL;
 273         pthread_mutexattr_t attr;
 274         int i;
 275
 276         zone_size = td->o.zone_size;
 277         assert(zone_size);
 278         nr_zones = (f->real_file_size + zone_size - 1) / zone_size;
 279         zbd_info = scalloc(1, sizeof(*zbd_info) +
 280                            (nr_zones + 1) * sizeof(zbd_info->zone_info[0]));
 281         if (!zbd_info)
 282                 return -ENOMEM;
 283
 284         pthread_mutexattr_init(&attr);
 285         pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
 286         pthread_mutexattr_setpshared(&attr, true);
 287         pthread_mutex_init(&zbd_info->mutex, &attr);
 288         zbd_info->refcount = 1;
 289         p = &zbd_info->zone_info[0];
 290         for (i = 0; i < nr_zones; i++, p++) {
 291                 pthread_mutex_init(&p->mutex, &attr);
 292                 p->start = i * zone_size;
 293                 p->wp = p->start + zone_size;
 294                 p->type = BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ;
 295                 p->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
 296         }
 297         /* a sentinel */
 298         p->start = nr_zones * zone_size;
 299
 300         f->zbd_info = zbd_info;
 301         f->zbd_info->zone_size = zone_size;
 302         f->zbd_info->zone_size_log2 = is_power_of_2(zone_size) ?
 303                 ilog2(zone_size) : -1;
 304         f->zbd_info->nr_zones = nr_zones;
 305         pthread_mutexattr_destroy(&attr);
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Parse the BLKREPORTZONE output and store it in f->zbd_info. Must be called
 311  * only for devices that support this ioctl, namely zoned block devices.
 312  */
 313 static int parse_zone_info(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 314 {
 315         const unsigned int bufsz = sizeof(struct blk_zone_report) +
 316                 4096 * sizeof(struct blk_zone);
 317         uint32_t nr_zones;
 318         struct blk_zone_report *hdr;
 319         const struct blk_zone *z;
 320         struct fio_zone_info *p;
 321         uint64_t zone_size, start_sector;
 322         struct zoned_block_device_info *zbd_info = NULL;
 323         pthread_mutexattr_t attr;
 324         void *buf;
 325         int fd, i, j, ret = 0;
 326
 327         pthread_mutexattr_init(&attr);
 328         pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
 329         pthread_mutexattr_setpshared(&attr, true);
 330
 331         buf = malloc(bufsz);
 332         if (!buf)
 333                 goto out;
 334
 335         fd = open(f->file_name, O_RDONLY | O_LARGEFILE);
 336         if (fd < 0) {
 337                 ret = -errno;
 338                 goto free;
 339         }
 340
 341         ret = read_zone_info(fd, 0, buf, bufsz);
 342         if (ret < 0) {
 343                 log_info("fio: BLKREPORTZONE(%lu) failed for %s (%d).\n",
 344                          0UL, f->file_name, -ret);
 345                 goto close;
 346         }
 347         hdr = buf;
 348         if (hdr->nr_zones < 1) {
 349                 log_info("fio: %s has invalid zone information.\n",
 350                          f->file_name);
 351                 goto close;
 352         }
 353         z = (void *)(hdr + 1);
 354         zone_size = z->len << 9;
 355         nr_zones = (f->real_file_size + zone_size - 1) / zone_size;
 356
 357         if (td->o.zone_size == 0) {
 358                 td->o.zone_size = zone_size;
 359         } else if (td->o.zone_size != zone_size) {
 360                 log_info("fio: %s job parameter zonesize %llu does not match disk zone size %llu.\n",
 361                          f->file_name, (unsigned long long) td->o.zone_size,
 362                         (unsigned long long) zone_size);
 363                 ret = -EINVAL;
 364                 goto close;
 365         }
 366
 367         dprint(FD_ZBD, "Device %s has %d zones of size %llu KB\n", f->file_name,
 368                nr_zones, (unsigned long long) zone_size / 1024);
 369
 370         zbd_info = scalloc(1, sizeof(*zbd_info) +
 371                            (nr_zones + 1) * sizeof(zbd_info->zone_info[0]));
 372         ret = -ENOMEM;
 373         if (!zbd_info)
 374                 goto close;
 375         pthread_mutex_init(&zbd_info->mutex, &attr);
 376         zbd_info->refcount = 1;
 377         p = &zbd_info->zone_info[0];
 378         for (start_sector = 0, j = 0; j < nr_zones;) {
 379                 z = (void *)(hdr + 1);
 380                 for (i = 0; i < hdr->nr_zones; i++, j++, z++, p++) {
 381                         pthread_mutex_init(&p->mutex, &attr);
 382                         p->start = z->start << 9;
 383                         switch (z->cond) {
 384                         case BLK_ZONE_COND_NOT_WP:
 385                                 p->wp = p->start;
 386                                 break;
 387                         case BLK_ZONE_COND_FULL:
 388                                 p->wp = p->start + zone_size;
 389                                 break;
 390                         default:
 391                                 assert(z->start <= z->wp);
 392                                 assert(z->wp <= z->start + (zone_size >> 9));
 393                                 p->wp = z->wp << 9;
 394                                 break;
 395                         }
 396                         p->type = z->type;
 397                         p->cond = z->cond;
 398                         if (j > 0 && p->start != p[-1].start + zone_size) {
 399                                 log_info("%s: invalid zone data\n",
 400                                          f->file_name);
 401                                 ret = -EINVAL;
 402                                 goto close;
 403                         }
 404                 }
 405                 z--;
 406                 start_sector = z->start + z->len;
 407                 if (j >= nr_zones)
 408                         break;
 409                 ret = read_zone_info(fd, start_sector, buf, bufsz);
 410                 if (ret < 0) {
 411                         log_info("fio: BLKREPORTZONE(%llu) failed for %s (%d).\n",
 412                                  (unsigned long long) start_sector, f->file_name, -ret);
 413                         goto close;
 414                 }
 415         }
 416         /* a sentinel */
 417         zbd_info->zone_info[nr_zones].start = start_sector << 9;
 418
 419         f->zbd_info = zbd_info;
 420         f->zbd_info->zone_size = zone_size;
 421         f->zbd_info->zone_size_log2 = is_power_of_2(zone_size) ?
 422                 ilog2(zone_size) : -1;
 423         f->zbd_info->nr_zones = nr_zones;
 424         zbd_info = NULL;
 425         ret = 0;
 426
 427 close:
 428         sfree(zbd_info);
 429         close(fd);
 430 free:
 431         free(buf);
 432 out:
 433         pthread_mutexattr_destroy(&attr);
 434         return ret;
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Allocate zone information and store it into f->zbd_info if zonemode=zbd.
 439  *
 440  * Returns 0 upon success and a negative error code upon failure.
 441  */
 442 int zbd_create_zone_info(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 443 {
 444         enum blk_zoned_model zbd_model;
 445         int ret = 0;
 446
 447         assert(td->o.zone_mode == ZONE_MODE_ZBD);
 448
 449         zbd_model = get_zbd_model(f->file_name);
 450         switch (zbd_model) {
 451         case ZBD_DM_HOST_AWARE:
 452         case ZBD_DM_HOST_MANAGED:
 453                 ret = parse_zone_info(td, f);
 454                 break;
 455         case ZBD_DM_NONE:
 456                 ret = init_zone_info(td, f);
 457                 break;
 458         }
 459         if (ret == 0)
 460                 f->zbd_info->model = zbd_model;
 461         return ret;
 462 }
 463
 464 void zbd_free_zone_info(struct fio_file *f)
 465 {
 466         uint32_t refcount;
 467
 468         if (!f->zbd_info)
 469                 return;
 470
 471         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 472         refcount = --f->zbd_info->refcount;
 473         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 474
 475         assert((int32_t)refcount >= 0);
 476         if (refcount == 0)
 477                 sfree(f->zbd_info);
 478         f->zbd_info = NULL;
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Initialize f->zbd_info.
 483  *
 484  * Returns 0 upon success and a negative error code upon failure.
 485  *
 486  * Note: this function can only work correctly if it is called before the first
 487  * fio fork() call.
 488  */
 489 static int zbd_init_zone_info(struct thread_data *td, struct fio_file *file)
 490 {
 491         struct thread_data *td2;
 492         struct fio_file *f2;
 493         int i, j, ret;
 494
 495         for_each_td(td2, i) {
 496                 for_each_file(td2, f2, j) {
 497                         if (td2 == td && f2 == file)
 498                                 continue;
 499                         if (!f2->zbd_info ||
 500                             strcmp(f2->file_name, file->file_name) != 0)
 501                                 continue;
 502                         file->zbd_info = f2->zbd_info;
 503                         file->zbd_info->refcount++;
 504                         return 0;
 505                 }
 506         }
 507
 508         ret = zbd_create_zone_info(td, file);
 509         if (ret < 0)
 510                 td_verror(td, -ret, "BLKREPORTZONE failed");
 511         return ret;
 512 }
 513
 514 int zbd_init(struct thread_data *td)
 515 {
 516         struct fio_file *f;
 517         int i;
 518
 519         for_each_file(td, f, i) {
 520                 if (f->filetype != FIO_TYPE_BLOCK)
 521                         continue;
 522                 if (td->o.zone_size && td->o.zone_size < 512) {
 523                         log_err("%s: zone size must be at least 512 bytes for --zonemode=zbd\n\n",
 524                                 f->file_name);
 525                         return 1;
 526                 }
 527                 if (td->o.zone_size == 0 &&
 528                     get_zbd_model(f->file_name) == ZBD_DM_NONE) {
 529                         log_err("%s: Specifying the zone size is mandatory for regular block devices with --zonemode=zbd\n\n",
 530                                 f->file_name);
 531                         return 1;
 532                 }
 533                 zbd_init_zone_info(td, f);
 534         }
 535
 536         if (!zbd_using_direct_io()) {
 537                 log_err("Using direct I/O is mandatory for writing to ZBD drives\n\n");
 538                 return 1;
 539         }
 540
 541         if (!zbd_verify_sizes())
 542                 return 1;
 543
 544         if (!zbd_verify_bs())
 545                 return 1;
 546
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 /**
 551  * zbd_reset_range - reset zones for a range of sectors
 552  * @td: FIO thread data.
 553  * @f: Fio file for which to reset zones
 554  * @sector: Starting sector in units of 512 bytes
 555  * @nr_sectors: Number of sectors in units of 512 bytes
 556  *
 557  * Returns 0 upon success and a negative error code upon failure.
 558  */
 559 static int zbd_reset_range(struct thread_data *td, const struct fio_file *f,
 560                            uint64_t offset, uint64_t length)
 561 {
 562         struct blk_zone_range zr = {
 563                 .sector         = offset >> 9,
 564                 .nr_sectors     = length >> 9,
 565         };
 566         uint32_t zone_idx_b, zone_idx_e;
 567         struct fio_zone_info *zb, *ze, *z;
 568         int ret = 0;
 569
 570         assert(f->fd != -1);
 571         assert(is_valid_offset(f, offset + length - 1));
 572         switch (f->zbd_info->model) {
 573         case ZBD_DM_HOST_AWARE:
 574         case ZBD_DM_HOST_MANAGED:
 575                 ret = ioctl(f->fd, BLKRESETZONE, &zr);
 576                 if (ret < 0) {
 577                         td_verror(td, errno, "resetting wp failed");
 578                         log_err("%s: resetting wp for %llu sectors at sector %llu failed (%d).\n",
 579                                 f->file_name, zr.nr_sectors, zr.sector, errno);
 580                         return ret;
 581                 }
 582                 break;
 583         case ZBD_DM_NONE:
 584                 break;
 585         }
 586
 587         zone_idx_b = zbd_zone_idx(f, offset);
 588         zb = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx_b];
 589         zone_idx_e = zbd_zone_idx(f, offset + length);
 590         ze = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx_e];
 591         for (z = zb; z < ze; z++) {
 592                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 593                 pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 594                 f->zbd_info->sectors_with_data -= z->wp - z->start;
 595                 pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 596                 z->wp = z->start;
 597                 z->verify_block = 0;
 598                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 599         }
 600
 601         td->ts.nr_zone_resets += ze - zb;
 602
 603         return ret;
 604 }
 605
 606 static unsigned int zbd_zone_nr(struct zoned_block_device_info *zbd_info,
 607                                 struct fio_zone_info *zone)
 608 {
 609         return zone - zbd_info->zone_info;
 610 }
 611
 612 /**
 613  * zbd_reset_zone - reset the write pointer of a single zone
 614  * @td: FIO thread data.
 615  * @f: FIO file associated with the disk for which to reset a write pointer.
 616  * @z: Zone to reset.
 617  *
 618  * Returns 0 upon success and a negative error code upon failure.
 619  */
 620 static int zbd_reset_zone(struct thread_data *td, const struct fio_file *f,
 621                           struct fio_zone_info *z)
 622 {
 623         dprint(FD_ZBD, "%s: resetting wp of zone %u.\n", f->file_name,
 624                 zbd_zone_nr(f->zbd_info, z));
 625
 626         return zbd_reset_range(td, f, z->start, (z+1)->start - z->start);
 627 }
 628
 629 /*
 630  * Reset a range of zones. Returns 0 upon success and 1 upon failure.
 631  * @td: fio thread data.
 632  * @f: fio file for which to reset zones
 633  * @zb: first zone to reset.
 634  * @ze: first zone not to reset.
 635  * @all_zones: whether to reset all zones or only those zones for which the
 636  *      write pointer is not a multiple of td->o.min_bs[DDIR_WRITE].
 637  */
 638 static int zbd_reset_zones(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 639                            struct fio_zone_info *const zb,
 640                            struct fio_zone_info *const ze, bool all_zones)
 641 {
 642         struct fio_zone_info *z, *start_z = ze;
 643         const uint32_t min_bs = td->o.min_bs[DDIR_WRITE];
 644         bool reset_wp;
 645         int res = 0;
 646
 647         dprint(FD_ZBD, "%s: examining zones %u .. %u\n", f->file_name,
 648                 zbd_zone_nr(f->zbd_info, zb), zbd_zone_nr(f->zbd_info, ze));
 649         assert(f->fd != -1);
 650         for (z = zb; z < ze; z++) {
 651                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 652                 switch (z->type) {
 653                 case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
 654                         reset_wp = all_zones ? z->wp != z->start :
 655                                         (td->o.td_ddir & TD_DDIR_WRITE) &&
 656                                         z->wp % min_bs != 0;
 657                         if (start_z == ze && reset_wp) {
 658                                 start_z = z;
 659                         } else if (start_z < ze && !reset_wp) {
 660                                 dprint(FD_ZBD,
 661                                        "%s: resetting zones %u .. %u\n",
 662                                        f->file_name,
 663                                         zbd_zone_nr(f->zbd_info, start_z),
 664                                         zbd_zone_nr(f->zbd_info, z));
 665                                 if (zbd_reset_range(td, f, start_z->start,
 666                                                 z->start - start_z->start) < 0)
 667                                         res = 1;
 668                                 start_z = ze;
 669                         }
 670                         break;
 671                 default:
 672                         if (start_z == ze)
 673                                 break;
 674                         dprint(FD_ZBD, "%s: resetting zones %u .. %u\n",
 675                                f->file_name, zbd_zone_nr(f->zbd_info, start_z),
 676                                zbd_zone_nr(f->zbd_info, z));
 677                         if (zbd_reset_range(td, f, start_z->start,
 678                                             z->start - start_z->start) < 0)
 679                                 res = 1;
 680                         start_z = ze;
 681                         break;
 682                 }
 683         }
 684         if (start_z < ze) {
 685                 dprint(FD_ZBD, "%s: resetting zones %u .. %u\n", f->file_name,
 686                         zbd_zone_nr(f->zbd_info, start_z),
 687                         zbd_zone_nr(f->zbd_info, z));
 688                 if (zbd_reset_range(td, f, start_z->start,
 689                                     z->start - start_z->start) < 0)
 690                         res = 1;
 691         }
 692         for (z = zb; z < ze; z++)
 693                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 694
 695         return res;
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Reset zbd_info.write_cnt, the counter that counts down towards the next
 700  * zone reset.
 701  */
 702 static void zbd_reset_write_cnt(const struct thread_data *td,
 703                                 const struct fio_file *f)
 704 {
 705         assert(0 <= td->o.zrf.u.f && td->o.zrf.u.f <= 1);
 706
 707         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 708         f->zbd_info->write_cnt = td->o.zrf.u.f ?
 709                 min(1.0 / td->o.zrf.u.f, 0.0 + UINT_MAX) : UINT_MAX;
 710         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 711 }
 712
 713 static bool zbd_dec_and_reset_write_cnt(const struct thread_data *td,
 714                                         const struct fio_file *f)
 715 {
 716         uint32_t write_cnt = 0;
 717
 718         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 719         assert(f->zbd_info->write_cnt);
 720         if (f->zbd_info->write_cnt)
 721                 write_cnt = --f->zbd_info->write_cnt;
 722         if (write_cnt == 0)
 723                 zbd_reset_write_cnt(td, f);
 724         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 725
 726         return write_cnt == 0;
 727 }
 728
 729 enum swd_action {
 730         CHECK_SWD,
 731         SET_SWD,
 732 };
 733
 734 /* Calculate the number of sectors with data (swd) and perform action 'a' */
 735 static uint64_t zbd_process_swd(const struct fio_file *f, enum swd_action a)
 736 {
 737         struct fio_zone_info *zb, *ze, *z;
 738         uint64_t swd = 0;
 739
 740         zb = &f->zbd_info->zone_info[zbd_zone_idx(f, f->file_offset)];
 741         ze = &f->zbd_info->zone_info[zbd_zone_idx(f, f->file_offset +
 742                                                   f->io_size)];
 743         for (z = zb; z < ze; z++) {
 744                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 745                 swd += z->wp - z->start;
 746         }
 747         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 748         switch (a) {
 749         case CHECK_SWD:
 750                 assert(f->zbd_info->sectors_with_data == swd);
 751                 break;
 752         case SET_SWD:
 753                 f->zbd_info->sectors_with_data = swd;
 754                 break;
 755         }
 756         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 757         for (z = zb; z < ze; z++)
 758                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 759
 760         return swd;
 761 }
 762
 763 /*
 764  * The swd check is useful for debugging but takes too much time to leave
 765  * it enabled all the time. Hence it is disabled by default.
 766  */
 767 static const bool enable_check_swd = false;
 768
 769 /* Check whether the value of zbd_info.sectors_with_data is correct. */
 770 static void zbd_check_swd(const struct fio_file *f)
 771 {
 772         if (!enable_check_swd)
 773                 return;
 774
 775         zbd_process_swd(f, CHECK_SWD);
 776 }
 777
 778 static void zbd_init_swd(struct fio_file *f)
 779 {
 780         uint64_t swd;
 781
 782         swd = zbd_process_swd(f, SET_SWD);
 783         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): swd = %" PRIu64 "\n", __func__, f->file_name,
 784                swd);
 785 }
 786
 787 void zbd_file_reset(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 788 {
 789         struct fio_zone_info *zb, *ze;
 790         uint32_t zone_idx_e;
 791
 792         if (!f->zbd_info)
 793                 return;
 794
 795         zb = &f->zbd_info->zone_info[zbd_zone_idx(f, f->file_offset)];
 796         zone_idx_e = zbd_zone_idx(f, f->file_offset + f->io_size);
 797         ze = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx_e];
 798         zbd_init_swd(f);
 799         /*
 800          * If data verification is enabled reset the affected zones before
 801          * writing any data to avoid that a zone reset has to be issued while
 802          * writing data, which causes data loss.
 803          */
 804         zbd_reset_zones(td, f, zb, ze, td->o.verify != VERIFY_NONE &&
 805                         (td->o.td_ddir & TD_DDIR_WRITE) &&
 806                         td->runstate != TD_VERIFYING);
 807         zbd_reset_write_cnt(td, f);
 808 }
 809
 810 /* The caller must hold f->zbd_info->mutex. */
 811 static bool is_zone_open(const struct thread_data *td, const struct fio_file *f,
 812                          unsigned int zone_idx)
 813 {
 814         struct zoned_block_device_info *zbdi = f->zbd_info;
 815         int i;
 816
 817         assert(td->o.max_open_zones <= ARRAY_SIZE(zbdi->open_zones));
 818         assert(zbdi->num_open_zones <= td->o.max_open_zones);
 819
 820         for (i = 0; i < zbdi->num_open_zones; i++)
 821                 if (zbdi->open_zones[i] == zone_idx)
 822                         return true;
 823
 824         return false;
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Open a ZBD zone if it was not yet open. Returns true if either the zone was
 829  * already open or if opening a new zone is allowed. Returns false if the zone
 830  * was not yet open and opening a new zone would cause the zone limit to be
 831  * exceeded.
 832  */
 833 static bool zbd_open_zone(struct thread_data *td, const struct io_u *io_u,
 834                           uint32_t zone_idx)
 835 {
 836         const uint32_t min_bs = td->o.min_bs[DDIR_WRITE];
 837         const struct fio_file *f = io_u->file;
 838         struct fio_zone_info *z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 839         bool res = true;
 840
 841         if (z->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
 842                 return false;
 843
 844         /*
 845          * Skip full zones with data verification enabled because resetting a
 846          * zone causes data loss and hence causes verification to fail.
 847          */
 848         if (td->o.verify != VERIFY_NONE && zbd_zone_full(f, z, min_bs))
 849                 return false;
 850
 851         /* Zero means no limit */
 852         if (!td->o.max_open_zones)
 853                 return true;
 854
 855         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 856         if (is_zone_open(td, f, zone_idx))
 857                 goto out;
 858         res = false;
 859         if (f->zbd_info->num_open_zones >= td->o.max_open_zones)
 860                 goto out;
 861         dprint(FD_ZBD, "%s: opening zone %d\n", f->file_name, zone_idx);
 862         f->zbd_info->open_zones[f->zbd_info->num_open_zones++] = zone_idx;
 863         z->open = 1;
 864         res = true;
 865
 866 out:
 867         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 868         return res;
 869 }
 870
 871 /* The caller must hold f->zbd_info->mutex */
 872 static void zbd_close_zone(struct thread_data *td, const struct fio_file *f,
 873                            unsigned int open_zone_idx)
 874 {
 875         uint32_t zone_idx;
 876
 877         assert(open_zone_idx < f->zbd_info->num_open_zones);
 878         zone_idx = f->zbd_info->open_zones[open_zone_idx];
 879         memmove(f->zbd_info->open_zones + open_zone_idx,
 880                 f->zbd_info->open_zones + open_zone_idx + 1,
 881                 (FIO_MAX_OPEN_ZBD_ZONES - (open_zone_idx + 1)) *
 882                 sizeof(f->zbd_info->open_zones[0]));
 883         f->zbd_info->num_open_zones--;
 884         f->zbd_info->zone_info[zone_idx].open = 0;
 885 }
 886
 887 /*
 888  * Modify the offset of an I/O unit that does not refer to an open zone such
 889  * that it refers to an open zone. Close an open zone and open a new zone if
 890  * necessary. This algorithm can only work correctly if all write pointers are
 891  * a multiple of the fio block size. The caller must neither hold z->mutex
 892  * nor f->zbd_info->mutex. Returns with z->mutex held upon success.
 893  */
 894 struct fio_zone_info *zbd_convert_to_open_zone(struct thread_data *td,
 895                                                struct io_u *io_u)
 896 {
 897         const uint32_t min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
 898         const struct fio_file *f = io_u->file;
 899         struct fio_zone_info *z;
 900         unsigned int open_zone_idx = -1;
 901         uint32_t zone_idx, new_zone_idx;
 902         int i;
 903
 904         assert(is_valid_offset(f, io_u->offset));
 905
 906         if (td->o.max_open_zones) {
 907                 /*
 908                  * This statement accesses f->zbd_info->open_zones[] on purpose
 909                  * without locking.
 910                  */
 911                 zone_idx = f->zbd_info->open_zones[(io_u->offset -
 912                                                     f->file_offset) *
 913                                 f->zbd_info->num_open_zones / f->io_size];
 914         } else {
 915                 zone_idx = zbd_zone_idx(f, io_u->offset);
 916         }
 917         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): starting from zone %d (offset %lld, buflen %lld)\n",
 918                __func__, f->file_name, zone_idx, io_u->offset, io_u->buflen);
 919
 920         /*
 921          * Since z->mutex is the outer lock and f->zbd_info->mutex the inner
 922          * lock it can happen that the state of the zone with index zone_idx
 923          * has changed after 'z' has been assigned and before f->zbd_info->mutex
 924          * has been obtained. Hence the loop.
 925          */
 926         for (;;) {
 927                 z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 928
 929                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 930                 pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 931                 if (td->o.max_open_zones == 0)
 932                         goto examine_zone;
 933                 if (f->zbd_info->num_open_zones == 0) {
 934                         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 935                         pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 936                         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): no zones are open\n",
 937                                __func__, f->file_name);
 938                         return NULL;
 939                 }
 940                 open_zone_idx = (io_u->offset - f->file_offset) *
 941                         f->zbd_info->num_open_zones / f->io_size;
 942                 assert(open_zone_idx < f->zbd_info->num_open_zones);
 943                 new_zone_idx = f->zbd_info->open_zones[open_zone_idx];
 944                 if (new_zone_idx == zone_idx)
 945                         break;
 946                 zone_idx = new_zone_idx;
 947                 pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 948                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 949         }
 950
 951         /* Both z->mutex and f->zbd_info->mutex are held. */
 952
 953 examine_zone:
 954         if (z->wp + min_bs <= (z+1)->start) {
 955                 pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 956                 goto out;
 957         }
 958         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): closing zone %d\n", __func__, f->file_name,
 959                zone_idx);
 960         if (td->o.max_open_zones)
 961                 zbd_close_zone(td, f, open_zone_idx);
 962         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 963
 964         /* Only z->mutex is held. */
 965
 966         /* Zone 'z' is full, so try to open a new zone. */
 967         for (i = f->io_size / f->zbd_info->zone_size; i > 0; i--) {
 968                 zone_idx++;
 969                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 970                 z++;
 971                 if (!is_valid_offset(f, z->start)) {
 972                         /* Wrap-around. */
 973                         zone_idx = zbd_zone_idx(f, f->file_offset);
 974                         z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 975                 }
 976                 assert(is_valid_offset(f, z->start));
 977                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 978                 if (z->open)
 979                         continue;
 980                 if (zbd_open_zone(td, io_u, zone_idx))
 981                         goto out;
 982         }
 983
 984         /* Only z->mutex is held. */
 985
 986         /* Check whether the write fits in any of the already opened zones. */
 987         pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 988         for (i = 0; i < f->zbd_info->num_open_zones; i++) {
 989                 zone_idx = f->zbd_info->open_zones[i];
 990                 pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
 991                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
 992
 993                 z = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx];
 994
 995                 pthread_mutex_lock(&z->mutex);
 996                 if (z->wp + min_bs <= (z+1)->start)
 997                         goto out;
 998                 pthread_mutex_lock(&f->zbd_info->mutex);
 999         }
1000         pthread_mutex_unlock(&f->zbd_info->mutex);
1001         pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
1002         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): did not open another zone\n", __func__,
1003                f->file_name);
1004         return NULL;
1005
1006 out:
1007         dprint(FD_ZBD, "%s(%s): returning zone %d\n", __func__, f->file_name,
1008                zone_idx);
1009         io_u->offset = z->start;
1010         return z;
1011 }
1012
1013 /* The caller must hold z->mutex. */
1014 static struct fio_zone_info *zbd_replay_write_order(struct thread_data *td,
1015                                                     struct io_u *io_u,
1016                                                     struct fio_zone_info *z)
1017 {
1018         const struct fio_file *f = io_u->file;
1019         const uint32_t min_bs = td->o.min_bs[DDIR_WRITE];
1020
1021         if (!zbd_open_zone(td, io_u, z - f->zbd_info->zone_info)) {
1022                 pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
1023                 z = zbd_convert_to_open_zone(td, io_u);
1024                 assert(z);
1025         }
1026
1027         if (z->verify_block * min_bs >= f->zbd_info->zone_size)
1028                 log_err("%s: %d * %d >= %llu\n", f->file_name, z->verify_block,
1029                         min_bs, (unsigned long long) f->zbd_info->zone_size);
1030         io_u->offset = z->start + z->verify_block++ * min_bs;
1031         return z;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Find another zone for which @io_u fits below the write pointer. Start
1036  * searching in zones @zb + 1 .. @zl and continue searching in zones
1037  * @zf .. @zb - 1.
1038  *
1039  * Either returns NULL or returns a zone pointer and holds the mutex for that
1040  * zone.
1041  */
1042 static struct fio_zone_info *
1043 zbd_find_zone(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1044               struct fio_zone_info *zb, struct fio_zone_info *zl)
1045 {
1046         const uint32_t min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
1047         const struct fio_file *f = io_u->file;
1048         struct fio_zone_info *z1, *z2;
1049         const struct fio_zone_info *const zf =
1050                 &f->zbd_info->zone_info[zbd_zone_idx(f, f->file_offset)];
1051
1052         /*
1053          * Skip to the next non-empty zone in case of sequential I/O and to
1054          * the nearest non-empty zone in case of random I/O.
1055          */
1056         for (z1 = zb + 1, z2 = zb - 1; z1 < zl || z2 >= zf; z1++, z2--) {
1057                 if (z1 < zl && z1->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE) {
1058                         pthread_mutex_lock(&z1->mutex);
1059                         if (z1->start + min_bs <= z1->wp)
1060                                 return z1;
1061                         pthread_mutex_unlock(&z1->mutex);
1062                 } else if (!td_random(td)) {
1063                         break;
1064                 }
1065                 if (td_random(td) && z2 >= zf &&
1066                     z2->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE) {
1067                         pthread_mutex_lock(&z2->mutex);
1068                         if (z2->start + min_bs <= z2->wp)
1069                                 return z2;
1070                         pthread_mutex_unlock(&z2->mutex);
1071                 }
1072         }
1073         dprint(FD_ZBD, "%s: adjusting random read offset failed\n",
1074                f->file_name);
1075         return NULL;
1076 }
1077
1078
1079 /**
1080  * zbd_post_submit - update the write pointer and unlock the zone lock
1081  * @io_u: I/O unit
1082  * @success: Whether or not the I/O unit has been executed successfully
1083  *
1084  * For write and trim operations, update the write pointer of all affected
1085  * zones.
1086  */
1087 static void zbd_post_submit(const struct io_u *io_u, bool success)
1088 {
1089         struct zoned_block_device_info *zbd_info;
1090         struct fio_zone_info *z;
1091         uint32_t zone_idx;
1092         uint64_t end, zone_end;
1093
1094         zbd_info = io_u->file->zbd_info;
1095         if (!zbd_info)
1096                 return;
1097
1098         zone_idx = zbd_zone_idx(io_u->file, io_u->offset);
1099         end = io_u->offset + io_u->buflen;
1100         z = &zbd_info->zone_info[zone_idx];
1101         assert(zone_idx < zbd_info->nr_zones);
1102         if (z->type != BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ)
1103                 return;
1104         if (!success)
1105                 goto unlock;
1106         switch (io_u->ddir) {
1107         case DDIR_WRITE:
1108                 zone_end = min(end, (z + 1)->start);
1109                 pthread_mutex_lock(&zbd_info->mutex);
1110                 /*
1111                  * z->wp > zone_end means that one or more I/O errors
1112                  * have occurred.
1113                  */
1114                 if (z->wp <= zone_end)
1115                         zbd_info->sectors_with_data += zone_end - z->wp;
1116                 pthread_mutex_unlock(&zbd_info->mutex);
1117                 z->wp = zone_end;
1118                 break;
1119         case DDIR_TRIM:
1120                 assert(z->wp == z->start);
1121                 break;
1122         default:
1123                 break;
1124         }
1125 unlock:
1126         pthread_mutex_unlock(&z->mutex);
1127
1128         zbd_check_swd(io_u->file);
1129 }
1130
1131 bool zbd_unaligned_write(int error_code)
1132 {
1133         switch (error_code) {
1134         case EIO:
1135         case EREMOTEIO:
1136                 return true;
1137         }
1138         return false;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * zbd_adjust_block - adjust the offset and length as necessary for ZBD drives
1143  * @td: FIO thread data.
1144  * @io_u: FIO I/O unit.
1145  *
1146  * Locking strategy: returns with z->mutex locked if and only if z refers
1147  * to a sequential zone and if io_u_accept is returned. z is the zone that
1148  * corresponds to io_u->offset at the end of this function.
1149  */
1150 enum io_u_action zbd_adjust_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1151 {
1152         const struct fio_file *f = io_u->file;
1153         uint32_t zone_idx_b;
1154         struct fio_zone_info *zb, *zl, *orig_zb;
1155         uint32_t orig_len = io_u->buflen;
1156         uint32_t min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
1157         uint64_t new_len;
1158         int64_t range;
1159
1160         if (!f->zbd_info)
1161                 return io_u_accept;
1162
1163         assert(is_valid_offset(f, io_u->offset));
1164         assert(io_u->buflen);
1165         zone_idx_b = zbd_zone_idx(f, io_u->offset);
1166         zb = &f->zbd_info->zone_info[zone_idx_b];
1167         orig_zb = zb;
1168
1169         /* Accept the I/O offset for conventional zones. */
1170         if (zb->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1171                 return io_u_accept;
1172
1173         /*
1174          * Accept the I/O offset for reads if reading beyond the write pointer
1175          * is enabled.
1176          */
1177         if (zb->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE &&
1178             io_u->ddir == DDIR_READ && td->o.read_beyond_wp)
1179                 return io_u_accept;
1180
1181         zbd_check_swd(f);
1182
1183         pthread_mutex_lock(&zb->mutex);
1184         switch (io_u->ddir) {
1185         case DDIR_READ:
1186                 if (td->runstate == TD_VERIFYING) {
1187                         zb = zbd_replay_write_order(td, io_u, zb);
1188                         goto accept;
1189                 }
1190                 /*
1191                  * Check that there is enough written data in the zone to do an
1192                  * I/O of at least min_bs B. If there isn't, find a new zone for
1193                  * the I/O.
1194                  */
1195                 range = zb->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE ?
1196                         zb->wp - zb->start : 0;
1197                 if (range < min_bs ||
1198                     ((!td_random(td)) && (io_u->offset + min_bs > zb->wp))) {
1199                         pthread_mutex_unlock(&zb->mutex);
1200                         zl = &f->zbd_info->zone_info[zbd_zone_idx(f,
1201                                                 f->file_offset + f->io_size)];
1202                         zb = zbd_find_zone(td, io_u, zb, zl);
1203                         if (!zb) {
1204                                 dprint(FD_ZBD,
1205                                        "%s: zbd_find_zone(%lld, %llu) failed\n",
1206                                        f->file_name, io_u->offset,
1207                                        io_u->buflen);
1208                                 goto eof;
1209                         }
1210                         /*
1211                          * zbd_find_zone() returned a zone with a range of at
1212                          * least min_bs.
1213                          */
1214                         range = zb->wp - zb->start;
1215                         assert(range >= min_bs);
1216
1217                         if (!td_random(td))
1218                                 io_u->offset = zb->start;
1219                 }
1220                 /*
1221                  * Make sure the I/O is within the zone valid data range while
1222                  * maximizing the I/O size and preserving randomness.
1223                  */
1224                 if (range <= io_u->buflen)
1225                         io_u->offset = zb->start;
1226                 else if (td_random(td))
1227                         io_u->offset = zb->start +
1228                                 ((io_u->offset - orig_zb->start) %
1229                                  (range - io_u->buflen)) / min_bs * min_bs;
1230                 /*
1231                  * Make sure the I/O does not cross over the zone wp position.
1232                  */
1233                 new_len = min((unsigned long long)io_u->buflen,
1234                               (unsigned long long)(zb->wp - io_u->offset));
1235                 new_len = new_len / min_bs * min_bs;
1236                 if (new_len < io_u->buflen) {
1237                         io_u->buflen = new_len;
1238                         dprint(FD_IO, "Changed length from %u into %llu\n",
1239                                orig_len, io_u->buflen);
1240                 }
1241                 assert(zb->start <= io_u->offset);
1242                 assert(io_u->offset + io_u->buflen <= zb->wp);
1243                 goto accept;
1244         case DDIR_WRITE:
1245                 if (io_u->buflen > f->zbd_info->zone_size)
1246                         goto eof;
1247                 if (!zbd_open_zone(td, io_u, zone_idx_b)) {
1248                         pthread_mutex_unlock(&zb->mutex);
1249                         zb = zbd_convert_to_open_zone(td, io_u);
1250                         if (!zb)
1251                                 goto eof;
1252                         zone_idx_b = zb - f->zbd_info->zone_info;
1253                 }
1254                 /* Check whether the zone reset threshold has been exceeded */
1255                 if (td->o.zrf.u.f) {
1256                         if (f->zbd_info->sectors_with_data >=
1257                             f->io_size * td->o.zrt.u.f &&
1258                             zbd_dec_and_reset_write_cnt(td, f)) {
1259                                 zb->reset_zone = 1;
1260                         }
1261                 }
1262                 /* Reset the zone pointer if necessary */
1263                 if (zb->reset_zone || zbd_zone_full(f, zb, min_bs)) {
1264                         assert(td->o.verify == VERIFY_NONE);
1265                         /*
1266                          * Since previous write requests may have been submitted
1267                          * asynchronously and since we will submit the zone
1268                          * reset synchronously, wait until previously submitted
1269                          * write requests have completed before issuing a
1270                          * zone reset.
1271                          */
1272                         io_u_quiesce(td);
1273                         zb->reset_zone = 0;
1274                         if (zbd_reset_zone(td, f, zb) < 0)
1275                                 goto eof;
1276                 }
1277                 /* Make writes occur at the write pointer */
1278                 assert(!zbd_zone_full(f, zb, min_bs));
1279                 io_u->offset = zb->wp;
1280                 if (!is_valid_offset(f, io_u->offset)) {
1281                         dprint(FD_ZBD, "Dropped request with offset %llu\n",
1282                                io_u->offset);
1283                         goto eof;
1284                 }
1285                 /*
1286                  * Make sure that the buflen is a multiple of the minimal
1287                  * block size. Give up if shrinking would make the request too
1288                  * small.
1289                  */
1290                 new_len = min((unsigned long long)io_u->buflen,
1291                               (zb + 1)->start - io_u->offset);
1292                 new_len = new_len / min_bs * min_bs;
1293                 if (new_len == io_u->buflen)
1294                         goto accept;
1295                 if (new_len >= min_bs) {
1296                         io_u->buflen = new_len;
1297                         dprint(FD_IO, "Changed length from %u into %llu\n",
1298                                orig_len, io_u->buflen);
1299                         goto accept;
1300                 }
1301                 log_err("Zone remainder %lld smaller than minimum block size %d\n",
1302                         ((zb + 1)->start - io_u->offset),
1303                         min_bs);
1304                 goto eof;
1305         case DDIR_TRIM:
1306                 /* fall-through */
1307         case DDIR_SYNC:
1308         case DDIR_DATASYNC:
1309         case DDIR_SYNC_FILE_RANGE:
1310         case DDIR_WAIT:
1311         case DDIR_LAST:
1312         case DDIR_INVAL:
1313                 goto accept;
1314         }
1315
1316         assert(false);
1317
1318 accept:
1319         assert(zb);
1320         assert(zb->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE);
1321         assert(!io_u->post_submit);
1322         io_u->post_submit = zbd_post_submit;
1323         return io_u_accept;
1324
1325 eof:
1326         if (zb)
1327                 pthread_mutex_unlock(&zb->mutex);
1328         return io_u_eof;
1329 }
1330
1331 /* Return a string with ZBD statistics */
1332 char *zbd_write_status(const struct thread_stat *ts)
1333 {
1334         char *res;
1335
1336         if (asprintf(&res, "; %llu zone resets", (unsigned long long) ts->nr_zone_resets) < 0)
1337                 return NULL;
1338         return res;
1339 }