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