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 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  40 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info);
  41 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
  42                                u64 *bytenr_ret);
  43 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
  44                           u64 *bytenr_ret);
  45 int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror);
  46 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror);
  47 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
  48                                  u64 hole_end, u64 num_bytes);
  49 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
  50                             u64 length, u64 *bytes);
  51 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size);
  52 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new);
  53 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache);
  54 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
  55                             struct extent_buffer *eb);
  56 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans);
  57 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start);
  58 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
  59                                  struct bio *bio);
  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 struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  70                                             u64 logical, u64 length);
  71 bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group);
  72 int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group);
  73 bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, u64 flags);
  74 void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  75                              u64 length);
  76 void btrfs_schedule_zone_finish_bg(struct btrfs_block_group *bg,
  77                                    struct extent_buffer *eb);
  78 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  79 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  80 bool btrfs_zoned_should_reclaim(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  81 void btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  82                                        u64 length);
  83 int btrfs_zone_finish_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  84 int btrfs_zoned_activate_one_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  85                                 struct btrfs_space_info *space_info, bool do_finish);
  86 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  87 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  88                                      struct blk_zone *zone)
  89 {
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  94 {
  95         return 0;
  96 }
  97
  98 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
  99                                           bool populate_cache)
 100 {
 101         return 0;
 102 }
 103
 104 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
 105
 106 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
 107 {
 108         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 109                 return 0;
 110
 111         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 112         return -EOPNOTSUPP;
 113 }
 114
 115 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 116 {
 117         return 0;
 118 }
 119
 120 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 121                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 122 {
 123         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 128                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 129 {
 130         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static inline int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 135 {
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 140 {
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 145                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 146                                                u64 num_bytes)
 147 {
 148         return hole_start;
 149 }
 150
 151 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 152                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 153 {
 154         *bytes = 0;
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 159                                            u64 start, u64 size)
 160 {
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 165                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 166 {
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 171
 172 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 173                                           struct extent_buffer *eb) { }
 174 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 175
 176 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 177 {
 178         return false;
 179 }
 180
 181 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 182                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 183 {
 184 }
 185
 186 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 187                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 188
 189 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 190                                struct extent_buffer *eb,
 191                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 192 {
 193         return true;
 194 }
 195
 196 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 197                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 198                                                 struct extent_buffer *eb)
 199 {
 200 }
 201
 202 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 203                                             u64 physical, u64 length)
 204 {
 205         return -EOPNOTSUPP;
 206 }
 207
 208 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 209                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 210                                                 u64 physical_pos)
 211 {
 212         return -EOPNOTSUPP;
 213 }
 214
 215 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 216                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 217                                                   u64 logical, u64 length)
 218 {
 219         return ERR_PTR(-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