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 /*
  14  * Block groups with more than this value (percents) of unusable space will be
  15  * scheduled for background reclaim.
  16  */
  17 #define BTRFS_DEFAULT_RECLAIM_THRESH            75
  18
  19 struct btrfs_zoned_device_info {
  20         /*
  21          * Number of zones, zone size and types of zones if bdev is a
  22          * zoned block device.
  23          */
  24         u64 zone_size;
  25         u8  zone_size_shift;
  26         u32 nr_zones;
  27         unsigned int max_active_zones;
  28         atomic_t active_zones_left;
  29         unsigned long *seq_zones;
  30         unsigned long *empty_zones;
  31         unsigned long *active_zones;
  32         struct blk_zone *zone_cache;
  33         struct blk_zone sb_zones[2 * BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX];
  34 };
  35
  36 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
  37 int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  38                        struct blk_zone *zone);
  39 int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  40 int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device, bool populate_cache);
  41 void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device);
  42 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  43 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info);
  44 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
  45                                u64 *bytenr_ret);
  46 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
  47                           u64 *bytenr_ret);
  48 int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror);
  49 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror);
  50 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
  51                                  u64 hole_end, u64 num_bytes);
  52 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
  53                             u64 length, u64 *bytes);
  54 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size);
  55 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new);
  56 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache);
  57 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
  58                             struct extent_buffer *eb);
  59 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans);
  60 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start);
  61 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
  62                                  struct bio *bio);
  63 void btrfs_rewrite_logical_zoned(struct btrfs_ordered_extent *ordered);
  64 bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  65                                     struct extent_buffer *eb,
  66                                     struct btrfs_block_group **cache_ret);
  67 void btrfs_revert_meta_write_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
  68                                      struct extent_buffer *eb);
  69 int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device, u64 physical, u64 length);
  70 int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev, u64 logical,
  71                                   u64 physical_start, u64 physical_pos);
  72 struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  73                                             u64 logical, u64 length);
  74 bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group);
  75 int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group);
  76 bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, u64 flags);
  77 void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
  78                              u64 length);
  79 void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg);
  80 void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info);
  81 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
  82 static inline int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
  83                                      struct blk_zone *zone)
  84 {
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 static inline int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  89 {
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 static inline int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device,
  94                                           bool populate_cache)
  95 {
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 static inline void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device) { }
 100
 101 static inline int btrfs_check_zoned_mode(const struct btrfs_fs_info *fs_info)
 102 {
 103         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 104                 return 0;
 105
 106         btrfs_err(fs_info, "zoned block devices support is not enabled");
 107         return -EOPNOTSUPP;
 108 }
 109
 110 static inline int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 111 {
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 static inline int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev,
 116                                              int mirror, int rw, u64 *bytenr_ret)
 117 {
 118         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 static inline int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror,
 123                                         int rw, u64 *bytenr_ret)
 124 {
 125         *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 static inline int btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 130 {
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static inline int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 135 {
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static inline u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device,
 140                                                u64 hole_start, u64 hole_end,
 141                                                u64 num_bytes)
 142 {
 143         return hole_start;
 144 }
 145
 146 static inline int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device,
 147                                           u64 physical, u64 length, u64 *bytes)
 148 {
 149         *bytes = 0;
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 static inline int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device,
 154                                            u64 start, u64 size)
 155 {
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 static inline int btrfs_load_block_group_zone_info(
 160                 struct btrfs_block_group *cache, bool new)
 161 {
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 static inline void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache) { }
 166
 167 static inline void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
 168                                           struct extent_buffer *eb) { }
 169 static inline void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans) { }
 170
 171 static inline bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, u64 start)
 172 {
 173         return false;
 174 }
 175
 176 static inline void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode,
 177                                                u64 file_offset, struct bio *bio)
 178 {
 179 }
 180
 181 static inline void btrfs_rewrite_logical_zoned(
 182                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered) { }
 183
 184 static inline bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 185                                struct extent_buffer *eb,
 186                                struct btrfs_block_group **cache_ret)
 187 {
 188         return true;
 189 }
 190
 191 static inline void btrfs_revert_meta_write_pointer(
 192                                                 struct btrfs_block_group *cache,
 193                                                 struct extent_buffer *eb)
 194 {
 195 }
 196
 197 static inline int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device,
 198                                             u64 physical, u64 length)
 199 {
 200         return -EOPNOTSUPP;
 201 }
 202
 203 static inline int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev,
 204                                                 u64 logical, u64 physical_start,
 205                                                 u64 physical_pos)
 206 {
 207         return -EOPNOTSUPP;
 208 }
 209
 210 static inline struct btrfs_device *btrfs_zoned_get_device(
 211                                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
 212                                                   u64 logical, u64 length)
 213 {
 214         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 215 }
 216
 217 static inline bool btrfs_zone_activate(struct btrfs_block_group *block_group)
 218 {
 219         return true;
 220 }
 221
 222 static inline int btrfs_zone_finish(struct btrfs_block_group *block_group)
 223 {
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static inline bool btrfs_can_activate_zone(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 228                                            u64 flags)
 229 {
 230         return true;
 231 }
 232
 233 static inline void btrfs_zone_finish_endio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 234                                            u64 logical, u64 length) { }
 235
 236 static inline void btrfs_clear_data_reloc_bg(struct btrfs_block_group *bg) { }
 237
 238 static inline void btrfs_free_zone_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info) { }
 239 #endif
 240
 241 static inline bool btrfs_dev_is_sequential(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 242 {
 243         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 244
 245         if (!zone_info)
 246                 return false;
 247
 248         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->seq_zones);
 249 }
 250
 251 static inline bool btrfs_dev_is_empty_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 252 {
 253         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 254
 255         if (!zone_info)
 256                 return true;
 257
 258         return test_bit(pos >> zone_info->zone_size_shift, zone_info->empty_zones);
 259 }
 260
 261 static inline void btrfs_dev_set_empty_zone_bit(struct btrfs_device *device,
 262                                                 u64 pos, bool set)
 263 {
 264         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 265         unsigned int zno;
 266
 267         if (!zone_info)
 268                 return;
 269
 270         zno = pos >> zone_info->zone_size_shift;
 271         if (set)
 272                 set_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 273         else
 274                 clear_bit(zno, zone_info->empty_zones);
 275 }
 276
 277 static inline void btrfs_dev_set_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 278 {
 279         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, true);
 280 }
 281
 282 static inline void btrfs_dev_clear_zone_empty(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 283 {
 284         btrfs_dev_set_empty_zone_bit(device, pos, false);
 285 }
 286
 287 static inline bool btrfs_check_device_zone_type(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 288                                                 struct block_device *bdev)
 289 {
 290         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
 291                 /*
 292                  * We can allow a regular device on a zoned filesystem, because
 293                  * we will emulate the zoned capabilities.
 294                  */
 295                 if (!bdev_is_zoned(bdev))
 296                         return true;
 297
 298                 return fs_info->zone_size ==
 299                         (bdev_zone_sectors(bdev) << SECTOR_SHIFT);
 300         }
 301
 302         /* Do not allow Host Manged zoned device */
 303         return bdev_zoned_model(bdev) != BLK_ZONED_HM;
 304 }
 305
 306 static inline bool btrfs_check_super_location(struct btrfs_device *device, u64 pos)
 307 {
 308         /*
 309          * On a non-zoned device, any address is OK. On a zoned device,
 310          * non-SEQUENTIAL WRITE REQUIRED zones are capable.
 311          */
 312         return device->zone_info == NULL || !btrfs_dev_is_sequential(device, pos);
 313 }
 314
 315 static inline bool btrfs_can_zone_reset(struct btrfs_device *device,
 316                                         u64 physical, u64 length)
 317 {
 318         u64 zone_size;
 319
 320         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
 321                 return false;
 322
 323         zone_size = device->zone_info->zone_size;
 324         if (!IS_ALIGNED(physical, zone_size) || !IS_ALIGNED(length, zone_size))
 325                 return false;
 326
 327         return true;
 328 }
 329
 330 static inline void btrfs_zoned_meta_io_lock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 331 {
 332         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 333                 return;
 334         mutex_lock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 335 }
 336
 337 static inline void btrfs_zoned_meta_io_unlock(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 338 {
 339         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 340                 return;
 341         mutex_unlock(&fs_info->zoned_meta_io_lock);
 342 }
 343
 344 static inline void btrfs_clear_treelog_bg(struct btrfs_block_group *bg)
 345 {
 346         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
 347
 348         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
 349                 return;
 350
 351         spin_lock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 352         if (fs_info->treelog_bg == bg->start)
 353                 fs_info->treelog_bg = 0;
 354         spin_unlock(&fs_info->treelog_bg_lock);
 355 }
 356
 357 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_lock(struct btrfs_inode *inode)
 358 {
 359         struct btrfs_root *root = inode->root;
 360
 361         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 362                 btrfs_inode_lock(&inode->vfs_inode, 0);
 363 }
 364
 365 static inline void btrfs_zoned_data_reloc_unlock(struct btrfs_inode *inode)
 366 {
 367         struct btrfs_root *root = inode->root;
 368
 369         if (btrfs_is_data_reloc_root(root) && btrfs_is_zoned(root->fs_info))
 370                 btrfs_inode_unlock(&inode->vfs_inode, 0);
 371 }
 372
 373 #endif