fs/btrfs/zoned.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/bitops.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/blkdev.h>
   6 #include <linux/sched/mm.h>
   7 #include "ctree.h"
   8 #include "volumes.h"
   9 #include "zoned.h"
  10 #include "rcu-string.h"
  11 #include "disk-io.h"
  12 #include "block-group.h"
  13 #include "transaction.h"
  14 #include "dev-replace.h"
  15 #include "space-info.h"
  16
  17 /* Maximum number of zones to report per blkdev_report_zones() call */
  18 #define BTRFS_REPORT_NR_ZONES   4096
  19 /* Invalid allocation pointer value for missing devices */
  20 #define WP_MISSING_DEV ((u64)-1)
  21 /* Pseudo write pointer value for conventional zone */
  22 #define WP_CONVENTIONAL ((u64)-2)
  23
  24 /*
  25  * Location of the first zone of superblock logging zone pairs.
  26  *
  27  * - primary superblock:    0B (zone 0)
  28  * - first copy:          512G (zone starting at that offset)
  29  * - second copy:           4T (zone starting at that offset)
  30  */
  31 #define BTRFS_SB_LOG_PRIMARY_OFFSET     (0ULL)
  32 #define BTRFS_SB_LOG_FIRST_OFFSET       (512ULL * SZ_1G)
  33 #define BTRFS_SB_LOG_SECOND_OFFSET      (4096ULL * SZ_1G)
  34
  35 #define BTRFS_SB_LOG_FIRST_SHIFT        const_ilog2(BTRFS_SB_LOG_FIRST_OFFSET)
  36 #define BTRFS_SB_LOG_SECOND_SHIFT       const_ilog2(BTRFS_SB_LOG_SECOND_OFFSET)
  37
  38 /* Number of superblock log zones */
  39 #define BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES 2
  40
  41 /*
  42  * Maximum supported zone size. Currently, SMR disks have a zone size of
  43  * 256MiB, and we are expecting ZNS drives to be in the 1-4GiB range. We do not
  44  * expect the zone size to become larger than 8GiB in the near future.
  45  */
  46 #define BTRFS_MAX_ZONE_SIZE             SZ_8G
  47
  48 static int copy_zone_info_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
  49 {
  50         struct blk_zone *zones = data;
  51
  52         memcpy(&zones[idx], zone, sizeof(*zone));
  53
  54         return 0;
  55 }
  56
  57 static int sb_write_pointer(struct block_device *bdev, struct blk_zone *zones,
  58                             u64 *wp_ret)
  59 {
  60         bool empty[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES];
  61         bool full[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES];
  62         sector_t sector;
  63
  64         ASSERT(zones[0].type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL &&
  65                zones[1].type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL);
  66
  67         empty[0] = (zones[0].cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY);
  68         empty[1] = (zones[1].cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY);
  69         full[0] = (zones[0].cond == BLK_ZONE_COND_FULL);
  70         full[1] = (zones[1].cond == BLK_ZONE_COND_FULL);
  71
  72         /*
  73          * Possible states of log buffer zones
  74          *
  75          *           Empty[0]  In use[0]  Full[0]
  76          * Empty[1]         *          x        0
  77          * In use[1]        0          x        0
  78          * Full[1]          1          1        C
  79          *
  80          * Log position:
  81          *   *: Special case, no superblock is written
  82          *   0: Use write pointer of zones[0]
  83          *   1: Use write pointer of zones[1]
  84          *   C: Compare super blcoks from zones[0] and zones[1], use the latest
  85          *      one determined by generation
  86          *   x: Invalid state
  87          */
  88
  89         if (empty[0] && empty[1]) {
  90                 /* Special case to distinguish no superblock to read */
  91                 *wp_ret = zones[0].start << SECTOR_SHIFT;
  92                 return -ENOENT;
  93         } else if (full[0] && full[1]) {
  94                 /* Compare two super blocks */
  95                 struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  96                 struct page *page[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES];
  97                 struct btrfs_super_block *super[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES];
  98                 int i;
  99
 100                 for (i = 0; i < BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES; i++) {
 101                         u64 bytenr;
 102
 103                         bytenr = ((zones[i].start + zones[i].len)
 104                                    << SECTOR_SHIFT) - BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
 105
 106                         page[i] = read_cache_page_gfp(mapping,
 107                                         bytenr >> PAGE_SHIFT, GFP_NOFS);
 108                         if (IS_ERR(page[i])) {
 109                                 if (i == 1)
 110                                         btrfs_release_disk_super(super[0]);
 111                                 return PTR_ERR(page[i]);
 112                         }
 113                         super[i] = page_address(page[i]);
 114                 }
 115
 116                 if (super[0]->generation > super[1]->generation)
 117                         sector = zones[1].start;
 118                 else
 119                         sector = zones[0].start;
 120
 121                 for (i = 0; i < BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES; i++)
 122                         btrfs_release_disk_super(super[i]);
 123         } else if (!full[0] && (empty[1] || full[1])) {
 124                 sector = zones[0].wp;
 125         } else if (full[0]) {
 126                 sector = zones[1].wp;
 127         } else {
 128                 return -EUCLEAN;
 129         }
 130         *wp_ret = sector << SECTOR_SHIFT;
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Get the first zone number of the superblock mirror
 136  */
 137 static inline u32 sb_zone_number(int shift, int mirror)
 138 {
 139         u64 zone;
 140
 141         ASSERT(mirror < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX);
 142         switch (mirror) {
 143         case 0: zone = 0; break;
 144         case 1: zone = 1ULL << (BTRFS_SB_LOG_FIRST_SHIFT - shift); break;
 145         case 2: zone = 1ULL << (BTRFS_SB_LOG_SECOND_SHIFT - shift); break;
 146         }
 147
 148         ASSERT(zone <= U32_MAX);
 149
 150         return (u32)zone;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Emulate blkdev_report_zones() for a non-zoned device. It slices up the block
 155  * device into static sized chunks and fake a conventional zone on each of
 156  * them.
 157  */
 158 static int emulate_report_zones(struct btrfs_device *device, u64 pos,
 159                                 struct blk_zone *zones, unsigned int nr_zones)
 160 {
 161         const sector_t zone_sectors = device->fs_info->zone_size >> SECTOR_SHIFT;
 162         sector_t bdev_size = bdev_nr_sectors(device->bdev);
 163         unsigned int i;
 164
 165         pos >>= SECTOR_SHIFT;
 166         for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
 167                 zones[i].start = i * zone_sectors + pos;
 168                 zones[i].len = zone_sectors;
 169                 zones[i].capacity = zone_sectors;
 170                 zones[i].wp = zones[i].start + zone_sectors;
 171                 zones[i].type = BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL;
 172                 zones[i].cond = BLK_ZONE_COND_NOT_WP;
 173
 174                 if (zones[i].wp >= bdev_size) {
 175                         i++;
 176                         break;
 177                 }
 178         }
 179
 180         return i;
 181 }
 182
 183 static int btrfs_get_dev_zones(struct btrfs_device *device, u64 pos,
 184                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
 185 {
 186         int ret;
 187
 188         if (!*nr_zones)
 189                 return 0;
 190
 191         if (!bdev_is_zoned(device->bdev)) {
 192                 ret = emulate_report_zones(device, pos, zones, *nr_zones);
 193                 *nr_zones = ret;
 194                 return 0;
 195         }
 196
 197         ret = blkdev_report_zones(device->bdev, pos >> SECTOR_SHIFT, *nr_zones,
 198                                   copy_zone_info_cb, zones);
 199         if (ret < 0) {
 200                 btrfs_err_in_rcu(device->fs_info,
 201                                  "zoned: failed to read zone %llu on %s (devid %llu)",
 202                                  pos, rcu_str_deref(device->name),
 203                                  device->devid);
 204                 return ret;
 205         }
 206         *nr_zones = ret;
 207         if (!ret)
 208                 return -EIO;
 209
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 /* The emulated zone size is determined from the size of device extent */
 214 static int calculate_emulated_zone_size(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 215 {
 216         struct btrfs_path *path;
 217         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
 218         struct btrfs_key key;
 219         struct extent_buffer *leaf;
 220         struct btrfs_dev_extent *dext;
 221         int ret = 0;
 222
 223         key.objectid = 1;
 224         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 225         key.offset = 0;
 226
 227         path = btrfs_alloc_path();
 228         if (!path)
 229                 return -ENOMEM;
 230
 231         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 232         if (ret < 0)
 233                 goto out;
 234
 235         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
 236                 ret = btrfs_next_item(root, path);
 237                 if (ret < 0)
 238                         goto out;
 239                 /* No dev extents at all? Not good */
 240                 if (ret > 0) {
 241                         ret = -EUCLEAN;
 242                         goto out;
 243                 }
 244         }
 245
 246         leaf = path->nodes[0];
 247         dext = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_extent);
 248         fs_info->zone_size = btrfs_dev_extent_length(leaf, dext);
 249         ret = 0;
 250
 251 out:
 252         btrfs_free_path(path);
 253
 254         return ret;
 255 }
 256
 257 int btrfs_get_dev_zone_info_all_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 258 {
 259         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
 260         struct btrfs_device *device;
 261         int ret = 0;
 262
 263         /* fs_info->zone_size might not set yet. Use the incomapt flag here. */
 264         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, ZONED))
 265                 return 0;
 266
 267         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
 268         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
 269                 /* We can skip reading of zone info for missing devices */
 270                 if (!device->bdev)
 271                         continue;
 272
 273                 ret = btrfs_get_dev_zone_info(device);
 274                 if (ret)
 275                         break;
 276         }
 277         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
 278
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 int btrfs_get_dev_zone_info(struct btrfs_device *device)
 283 {
 284         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
 285         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = NULL;
 286         struct block_device *bdev = device->bdev;
 287         struct request_queue *queue = bdev_get_queue(bdev);
 288         sector_t nr_sectors;
 289         sector_t sector = 0;
 290         struct blk_zone *zones = NULL;
 291         unsigned int i, nreported = 0, nr_zones;
 292         sector_t zone_sectors;
 293         char *model, *emulated;
 294         int ret;
 295
 296         /*
 297          * Cannot use btrfs_is_zoned here, since fs_info::zone_size might not
 298          * yet be set.
 299          */
 300         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, ZONED))
 301                 return 0;
 302
 303         if (device->zone_info)
 304                 return 0;
 305
 306         zone_info = kzalloc(sizeof(*zone_info), GFP_KERNEL);
 307         if (!zone_info)
 308                 return -ENOMEM;
 309
 310         if (!bdev_is_zoned(bdev)) {
 311                 if (!fs_info->zone_size) {
 312                         ret = calculate_emulated_zone_size(fs_info);
 313                         if (ret)
 314                                 goto out;
 315                 }
 316
 317                 ASSERT(fs_info->zone_size);
 318                 zone_sectors = fs_info->zone_size >> SECTOR_SHIFT;
 319         } else {
 320                 zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
 321         }
 322
 323         /* Check if it's power of 2 (see is_power_of_2) */
 324         ASSERT(zone_sectors != 0 && (zone_sectors & (zone_sectors - 1)) == 0);
 325         zone_info->zone_size = zone_sectors << SECTOR_SHIFT;
 326
 327         /* We reject devices with a zone size larger than 8GB */
 328         if (zone_info->zone_size > BTRFS_MAX_ZONE_SIZE) {
 329                 btrfs_err_in_rcu(fs_info,
 330                 "zoned: %s: zone size %llu larger than supported maximum %llu",
 331                                  rcu_str_deref(device->name),
 332                                  zone_info->zone_size, BTRFS_MAX_ZONE_SIZE);
 333                 ret = -EINVAL;
 334                 goto out;
 335         }
 336
 337         nr_sectors = bdev_nr_sectors(bdev);
 338         zone_info->zone_size_shift = ilog2(zone_info->zone_size);
 339         zone_info->max_zone_append_size =
 340                 (u64)queue_max_zone_append_sectors(queue) << SECTOR_SHIFT;
 341         zone_info->nr_zones = nr_sectors >> ilog2(zone_sectors);
 342         if (!IS_ALIGNED(nr_sectors, zone_sectors))
 343                 zone_info->nr_zones++;
 344
 345         zone_info->seq_zones = bitmap_zalloc(zone_info->nr_zones, GFP_KERNEL);
 346         if (!zone_info->seq_zones) {
 347                 ret = -ENOMEM;
 348                 goto out;
 349         }
 350
 351         zone_info->empty_zones = bitmap_zalloc(zone_info->nr_zones, GFP_KERNEL);
 352         if (!zone_info->empty_zones) {
 353                 ret = -ENOMEM;
 354                 goto out;
 355         }
 356
 357         zones = kcalloc(BTRFS_REPORT_NR_ZONES, sizeof(struct blk_zone), GFP_KERNEL);
 358         if (!zones) {
 359                 ret = -ENOMEM;
 360                 goto out;
 361         }
 362
 363         /* Get zones type */
 364         while (sector < nr_sectors) {
 365                 nr_zones = BTRFS_REPORT_NR_ZONES;
 366                 ret = btrfs_get_dev_zones(device, sector << SECTOR_SHIFT, zones,
 367                                           &nr_zones);
 368                 if (ret)
 369                         goto out;
 370
 371                 for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
 372                         if (zones[i].type == BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ)
 373                                 __set_bit(nreported, zone_info->seq_zones);
 374                         if (zones[i].cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
 375                                 __set_bit(nreported, zone_info->empty_zones);
 376                         nreported++;
 377                 }
 378                 sector = zones[nr_zones - 1].start + zones[nr_zones - 1].len;
 379         }
 380
 381         if (nreported != zone_info->nr_zones) {
 382                 btrfs_err_in_rcu(device->fs_info,
 383                                  "inconsistent number of zones on %s (%u/%u)",
 384                                  rcu_str_deref(device->name), nreported,
 385                                  zone_info->nr_zones);
 386                 ret = -EIO;
 387                 goto out;
 388         }
 389
 390         /* Validate superblock log */
 391         nr_zones = BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES;
 392         for (i = 0; i < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; i++) {
 393                 u32 sb_zone;
 394                 u64 sb_wp;
 395                 int sb_pos = BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES * i;
 396
 397                 sb_zone = sb_zone_number(zone_info->zone_size_shift, i);
 398                 if (sb_zone + 1 >= zone_info->nr_zones)
 399                         continue;
 400
 401                 sector = sb_zone << (zone_info->zone_size_shift - SECTOR_SHIFT);
 402                 ret = btrfs_get_dev_zones(device, sector << SECTOR_SHIFT,
 403                                           &zone_info->sb_zones[sb_pos],
 404                                           &nr_zones);
 405                 if (ret)
 406                         goto out;
 407
 408                 if (nr_zones != BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES) {
 409                         btrfs_err_in_rcu(device->fs_info,
 410         "zoned: failed to read super block log zone info at devid %llu zone %u",
 411                                          device->devid, sb_zone);
 412                         ret = -EUCLEAN;
 413                         goto out;
 414                 }
 415
 416                 /*
 417                  * If zones[0] is conventional, always use the beggining of the
 418                  * zone to record superblock. No need to validate in that case.
 419                  */
 420                 if (zone_info->sb_zones[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES * i].type ==
 421                     BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
 422                         continue;
 423
 424                 ret = sb_write_pointer(device->bdev,
 425                                        &zone_info->sb_zones[sb_pos], &sb_wp);
 426                 if (ret != -ENOENT && ret) {
 427                         btrfs_err_in_rcu(device->fs_info,
 428                         "zoned: super block log zone corrupted devid %llu zone %u",
 429                                          device->devid, sb_zone);
 430                         ret = -EUCLEAN;
 431                         goto out;
 432                 }
 433         }
 434
 435
 436         kfree(zones);
 437
 438         device->zone_info = zone_info;
 439
 440         switch (bdev_zoned_model(bdev)) {
 441         case BLK_ZONED_HM:
 442                 model = "host-managed zoned";
 443                 emulated = "";
 444                 break;
 445         case BLK_ZONED_HA:
 446                 model = "host-aware zoned";
 447                 emulated = "";
 448                 break;
 449         case BLK_ZONED_NONE:
 450                 model = "regular";
 451                 emulated = "emulated ";
 452                 break;
 453         default:
 454                 /* Just in case */
 455                 btrfs_err_in_rcu(fs_info, "zoned: unsupported model %d on %s",
 456                                  bdev_zoned_model(bdev),
 457                                  rcu_str_deref(device->name));
 458                 ret = -EOPNOTSUPP;
 459                 goto out_free_zone_info;
 460         }
 461
 462         btrfs_info_in_rcu(fs_info,
 463                 "%s block device %s, %u %szones of %llu bytes",
 464                 model, rcu_str_deref(device->name), zone_info->nr_zones,
 465                 emulated, zone_info->zone_size);
 466
 467         return 0;
 468
 469 out:
 470         kfree(zones);
 471 out_free_zone_info:
 472         bitmap_free(zone_info->empty_zones);
 473         bitmap_free(zone_info->seq_zones);
 474         kfree(zone_info);
 475         device->zone_info = NULL;
 476
 477         return ret;
 478 }
 479
 480 void btrfs_destroy_dev_zone_info(struct btrfs_device *device)
 481 {
 482         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info = device->zone_info;
 483
 484         if (!zone_info)
 485                 return;
 486
 487         bitmap_free(zone_info->seq_zones);
 488         bitmap_free(zone_info->empty_zones);
 489         kfree(zone_info);
 490         device->zone_info = NULL;
 491 }
 492
 493 int btrfs_get_dev_zone(struct btrfs_device *device, u64 pos,
 494                        struct blk_zone *zone)
 495 {
 496         unsigned int nr_zones = 1;
 497         int ret;
 498
 499         ret = btrfs_get_dev_zones(device, pos, zone, &nr_zones);
 500         if (ret != 0 || !nr_zones)
 501                 return ret ? ret : -EIO;
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 int btrfs_check_zoned_mode(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 507 {
 508         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
 509         struct btrfs_device *device;
 510         u64 zoned_devices = 0;
 511         u64 nr_devices = 0;
 512         u64 zone_size = 0;
 513         u64 max_zone_append_size = 0;
 514         const bool incompat_zoned = btrfs_fs_incompat(fs_info, ZONED);
 515         int ret = 0;
 516
 517         /* Count zoned devices */
 518         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
 519                 enum blk_zoned_model model;
 520
 521                 if (!device->bdev)
 522                         continue;
 523
 524                 model = bdev_zoned_model(device->bdev);
 525                 /*
 526                  * A Host-Managed zoned device must be used as a zoned device.
 527                  * A Host-Aware zoned device and a non-zoned devices can be
 528                  * treated as a zoned device, if ZONED flag is enabled in the
 529                  * superblock.
 530                  */
 531                 if (model == BLK_ZONED_HM ||
 532                     (model == BLK_ZONED_HA && incompat_zoned) ||
 533                     (model == BLK_ZONED_NONE && incompat_zoned)) {
 534                         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info =
 535                                 device->zone_info;
 536
 537                         zone_info = device->zone_info;
 538                         zoned_devices++;
 539                         if (!zone_size) {
 540                                 zone_size = zone_info->zone_size;
 541                         } else if (zone_info->zone_size != zone_size) {
 542                                 btrfs_err(fs_info,
 543                 "zoned: unequal block device zone sizes: have %llu found %llu",
 544                                           device->zone_info->zone_size,
 545                                           zone_size);
 546                                 ret = -EINVAL;
 547                                 goto out;
 548                         }
 549                         if (!max_zone_append_size ||
 550                             (zone_info->max_zone_append_size &&
 551                              zone_info->max_zone_append_size < max_zone_append_size))
 552                                 max_zone_append_size =
 553                                         zone_info->max_zone_append_size;
 554                 }
 555                 nr_devices++;
 556         }
 557
 558         if (!zoned_devices && !incompat_zoned)
 559                 goto out;
 560
 561         if (!zoned_devices && incompat_zoned) {
 562                 /* No zoned block device found on ZONED filesystem */
 563                 btrfs_err(fs_info,
 564                           "zoned: no zoned devices found on a zoned filesystem");
 565                 ret = -EINVAL;
 566                 goto out;
 567         }
 568
 569         if (zoned_devices && !incompat_zoned) {
 570                 btrfs_err(fs_info,
 571                           "zoned: mode not enabled but zoned device found");
 572                 ret = -EINVAL;
 573                 goto out;
 574         }
 575
 576         if (zoned_devices != nr_devices) {
 577                 btrfs_err(fs_info,
 578                           "zoned: cannot mix zoned and regular devices");
 579                 ret = -EINVAL;
 580                 goto out;
 581         }
 582
 583         /*
 584          * stripe_size is always aligned to BTRFS_STRIPE_LEN in
 585          * __btrfs_alloc_chunk(). Since we want stripe_len == zone_size,
 586          * check the alignment here.
 587          */
 588         if (!IS_ALIGNED(zone_size, BTRFS_STRIPE_LEN)) {
 589                 btrfs_err(fs_info,
 590                           "zoned: zone size %llu not aligned to stripe %u",
 591                           zone_size, BTRFS_STRIPE_LEN);
 592                 ret = -EINVAL;
 593                 goto out;
 594         }
 595
 596         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, MIXED_GROUPS)) {
 597                 btrfs_err(fs_info, "zoned: mixed block groups not supported");
 598                 ret = -EINVAL;
 599                 goto out;
 600         }
 601
 602         fs_info->zone_size = zone_size;
 603         fs_info->max_zone_append_size = max_zone_append_size;
 604         fs_info->fs_devices->chunk_alloc_policy = BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED;
 605
 606         /*
 607          * Check mount options here, because we might change fs_info->zoned
 608          * from fs_info->zone_size.
 609          */
 610         ret = btrfs_check_mountopts_zoned(fs_info);
 611         if (ret)
 612                 goto out;
 613
 614         btrfs_info(fs_info, "zoned mode enabled with zone size %llu", zone_size);
 615 out:
 616         return ret;
 617 }
 618
 619 int btrfs_check_mountopts_zoned(struct btrfs_fs_info *info)
 620 {
 621         if (!btrfs_is_zoned(info))
 622                 return 0;
 623
 624         /*
 625          * Space cache writing is not COWed. Disable that to avoid write errors
 626          * in sequential zones.
 627          */
 628         if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE)) {
 629                 btrfs_err(info, "zoned: space cache v1 is not supported");
 630                 return -EINVAL;
 631         }
 632
 633         if (btrfs_test_opt(info, NODATACOW)) {
 634                 btrfs_err(info, "zoned: NODATACOW not supported");
 635                 return -EINVAL;
 636         }
 637
 638         return 0;
 639 }
 640
 641 static int sb_log_location(struct block_device *bdev, struct blk_zone *zones,
 642                            int rw, u64 *bytenr_ret)
 643 {
 644         u64 wp;
 645         int ret;
 646
 647         if (zones[0].type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
 648                 *bytenr_ret = zones[0].start << SECTOR_SHIFT;
 649                 return 0;
 650         }
 651
 652         ret = sb_write_pointer(bdev, zones, &wp);
 653         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
 654                 return ret;
 655
 656         if (rw == WRITE) {
 657                 struct blk_zone *reset = NULL;
 658
 659                 if (wp == zones[0].start << SECTOR_SHIFT)
 660                         reset = &zones[0];
 661                 else if (wp == zones[1].start << SECTOR_SHIFT)
 662                         reset = &zones[1];
 663
 664                 if (reset && reset->cond != BLK_ZONE_COND_EMPTY) {
 665                         ASSERT(reset->cond == BLK_ZONE_COND_FULL);
 666
 667                         ret = blkdev_zone_mgmt(bdev, REQ_OP_ZONE_RESET,
 668                                                reset->start, reset->len,
 669                                                GFP_NOFS);
 670                         if (ret)
 671                                 return ret;
 672
 673                         reset->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
 674                         reset->wp = reset->start;
 675                 }
 676         } else if (ret != -ENOENT) {
 677                 /* For READ, we want the precious one */
 678                 if (wp == zones[0].start << SECTOR_SHIFT)
 679                         wp = (zones[1].start + zones[1].len) << SECTOR_SHIFT;
 680                 wp -= BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
 681         }
 682
 683         *bytenr_ret = wp;
 684         return 0;
 685
 686 }
 687
 688 int btrfs_sb_log_location_bdev(struct block_device *bdev, int mirror, int rw,
 689                                u64 *bytenr_ret)
 690 {
 691         struct blk_zone zones[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES];
 692         sector_t zone_sectors;
 693         u32 sb_zone;
 694         int ret;
 695         u8 zone_sectors_shift;
 696         sector_t nr_sectors;
 697         u32 nr_zones;
 698
 699         if (!bdev_is_zoned(bdev)) {
 700                 *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 701                 return 0;
 702         }
 703
 704         ASSERT(rw == READ || rw == WRITE);
 705
 706         zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
 707         if (!is_power_of_2(zone_sectors))
 708                 return -EINVAL;
 709         zone_sectors_shift = ilog2(zone_sectors);
 710         nr_sectors = bdev_nr_sectors(bdev);
 711         nr_zones = nr_sectors >> zone_sectors_shift;
 712
 713         sb_zone = sb_zone_number(zone_sectors_shift + SECTOR_SHIFT, mirror);
 714         if (sb_zone + 1 >= nr_zones)
 715                 return -ENOENT;
 716
 717         ret = blkdev_report_zones(bdev, sb_zone << zone_sectors_shift,
 718                                   BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES, copy_zone_info_cb,
 719                                   zones);
 720         if (ret < 0)
 721                 return ret;
 722         if (ret != BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES)
 723                 return -EIO;
 724
 725         return sb_log_location(bdev, zones, rw, bytenr_ret);
 726 }
 727
 728 int btrfs_sb_log_location(struct btrfs_device *device, int mirror, int rw,
 729                           u64 *bytenr_ret)
 730 {
 731         struct btrfs_zoned_device_info *zinfo = device->zone_info;
 732         u32 zone_num;
 733
 734         /*
 735          * For a zoned filesystem on a non-zoned block device, use the same
 736          * super block locations as regular filesystem. Doing so, the super
 737          * block can always be retrieved and the zoned flag of the volume
 738          * detected from the super block information.
 739          */
 740         if (!bdev_is_zoned(device->bdev)) {
 741                 *bytenr_ret = btrfs_sb_offset(mirror);
 742                 return 0;
 743         }
 744
 745         zone_num = sb_zone_number(zinfo->zone_size_shift, mirror);
 746         if (zone_num + 1 >= zinfo->nr_zones)
 747                 return -ENOENT;
 748
 749         return sb_log_location(device->bdev,
 750                                &zinfo->sb_zones[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES * mirror],
 751                                rw, bytenr_ret);
 752 }
 753
 754 static inline bool is_sb_log_zone(struct btrfs_zoned_device_info *zinfo,
 755                                   int mirror)
 756 {
 757         u32 zone_num;
 758
 759         if (!zinfo)
 760                 return false;
 761
 762         zone_num = sb_zone_number(zinfo->zone_size_shift, mirror);
 763         if (zone_num + 1 >= zinfo->nr_zones)
 764                 return false;
 765
 766         if (!test_bit(zone_num, zinfo->seq_zones))
 767                 return false;
 768
 769         return true;
 770 }
 771
 772 void btrfs_advance_sb_log(struct btrfs_device *device, int mirror)
 773 {
 774         struct btrfs_zoned_device_info *zinfo = device->zone_info;
 775         struct blk_zone *zone;
 776
 777         if (!is_sb_log_zone(zinfo, mirror))
 778                 return;
 779
 780         zone = &zinfo->sb_zones[BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES * mirror];
 781         if (zone->cond != BLK_ZONE_COND_FULL) {
 782                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
 783                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN;
 784
 785                 zone->wp += (BTRFS_SUPER_INFO_SIZE >> SECTOR_SHIFT);
 786
 787                 if (zone->wp == zone->start + zone->len)
 788                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
 789
 790                 return;
 791         }
 792
 793         zone++;
 794         ASSERT(zone->cond != BLK_ZONE_COND_FULL);
 795         if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
 796                 zone->cond = BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN;
 797
 798         zone->wp += (BTRFS_SUPER_INFO_SIZE >> SECTOR_SHIFT);
 799
 800         if (zone->wp == zone->start + zone->len)
 801                 zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
 802 }
 803
 804 int btrfs_reset_sb_log_zones(struct block_device *bdev, int mirror)
 805 {
 806         sector_t zone_sectors;
 807         sector_t nr_sectors;
 808         u8 zone_sectors_shift;
 809         u32 sb_zone;
 810         u32 nr_zones;
 811
 812         zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
 813         zone_sectors_shift = ilog2(zone_sectors);
 814         nr_sectors = bdev_nr_sectors(bdev);
 815         nr_zones = nr_sectors >> zone_sectors_shift;
 816
 817         sb_zone = sb_zone_number(zone_sectors_shift + SECTOR_SHIFT, mirror);
 818         if (sb_zone + 1 >= nr_zones)
 819                 return -ENOENT;
 820
 821         return blkdev_zone_mgmt(bdev, REQ_OP_ZONE_RESET,
 822                                 sb_zone << zone_sectors_shift,
 823                                 zone_sectors * BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES, GFP_NOFS);
 824 }
 825
 826 /**
 827  * btrfs_find_allocatable_zones - find allocatable zones within a given region
 828  *
 829  * @device:     the device to allocate a region on
 830  * @hole_start: the position of the hole to allocate the region
 831  * @num_bytes:  size of wanted region
 832  * @hole_end:   the end of the hole
 833  * @return:     position of allocatable zones
 834  *
 835  * Allocatable region should not contain any superblock locations.
 836  */
 837 u64 btrfs_find_allocatable_zones(struct btrfs_device *device, u64 hole_start,
 838                                  u64 hole_end, u64 num_bytes)
 839 {
 840         struct btrfs_zoned_device_info *zinfo = device->zone_info;
 841         const u8 shift = zinfo->zone_size_shift;
 842         u64 nzones = num_bytes >> shift;
 843         u64 pos = hole_start;
 844         u64 begin, end;
 845         bool have_sb;
 846         int i;
 847
 848         ASSERT(IS_ALIGNED(hole_start, zinfo->zone_size));
 849         ASSERT(IS_ALIGNED(num_bytes, zinfo->zone_size));
 850
 851         while (pos < hole_end) {
 852                 begin = pos >> shift;
 853                 end = begin + nzones;
 854
 855                 if (end > zinfo->nr_zones)
 856                         return hole_end;
 857
 858                 /* Check if zones in the region are all empty */
 859                 if (btrfs_dev_is_sequential(device, pos) &&
 860                     find_next_zero_bit(zinfo->empty_zones, end, begin) != end) {
 861                         pos += zinfo->zone_size;
 862                         continue;
 863                 }
 864
 865                 have_sb = false;
 866                 for (i = 0; i < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; i++) {
 867                         u32 sb_zone;
 868                         u64 sb_pos;
 869
 870                         sb_zone = sb_zone_number(shift, i);
 871                         if (!(end <= sb_zone ||
 872                               sb_zone + BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES <= begin)) {
 873                                 have_sb = true;
 874                                 pos = ((u64)sb_zone + BTRFS_NR_SB_LOG_ZONES) << shift;
 875                                 break;
 876                         }
 877
 878                         /* We also need to exclude regular superblock positions */
 879                         sb_pos = btrfs_sb_offset(i);
 880                         if (!(pos + num_bytes <= sb_pos ||
 881                               sb_pos + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE <= pos)) {
 882                                 have_sb = true;
 883                                 pos = ALIGN(sb_pos + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE,
 884                                             zinfo->zone_size);
 885                                 break;
 886                         }
 887                 }
 888                 if (!have_sb)
 889                         break;
 890         }
 891
 892         return pos;
 893 }
 894
 895 int btrfs_reset_device_zone(struct btrfs_device *device, u64 physical,
 896                             u64 length, u64 *bytes)
 897 {
 898         int ret;
 899
 900         *bytes = 0;
 901         ret = blkdev_zone_mgmt(device->bdev, REQ_OP_ZONE_RESET,
 902                                physical >> SECTOR_SHIFT, length >> SECTOR_SHIFT,
 903                                GFP_NOFS);
 904         if (ret)
 905                 return ret;
 906
 907         *bytes = length;
 908         while (length) {
 909                 btrfs_dev_set_zone_empty(device, physical);
 910                 physical += device->zone_info->zone_size;
 911                 length -= device->zone_info->zone_size;
 912         }
 913
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 int btrfs_ensure_empty_zones(struct btrfs_device *device, u64 start, u64 size)
 918 {
 919         struct btrfs_zoned_device_info *zinfo = device->zone_info;
 920         const u8 shift = zinfo->zone_size_shift;
 921         unsigned long begin = start >> shift;
 922         unsigned long end = (start + size) >> shift;
 923         u64 pos;
 924         int ret;
 925
 926         ASSERT(IS_ALIGNED(start, zinfo->zone_size));
 927         ASSERT(IS_ALIGNED(size, zinfo->zone_size));
 928
 929         if (end > zinfo->nr_zones)
 930                 return -ERANGE;
 931
 932         /* All the zones are conventional */
 933         if (find_next_bit(zinfo->seq_zones, begin, end) == end)
 934                 return 0;
 935
 936         /* All the zones are sequential and empty */
 937         if (find_next_zero_bit(zinfo->seq_zones, begin, end) == end &&
 938             find_next_zero_bit(zinfo->empty_zones, begin, end) == end)
 939                 return 0;
 940
 941         for (pos = start; pos < start + size; pos += zinfo->zone_size) {
 942                 u64 reset_bytes;
 943
 944                 if (!btrfs_dev_is_sequential(device, pos) ||
 945                     btrfs_dev_is_empty_zone(device, pos))
 946                         continue;
 947
 948                 /* Free regions should be empty */
 949                 btrfs_warn_in_rcu(
 950                         device->fs_info,
 951                 "zoned: resetting device %s (devid %llu) zone %llu for allocation",
 952                         rcu_str_deref(device->name), device->devid, pos >> shift);
 953                 WARN_ON_ONCE(1);
 954
 955                 ret = btrfs_reset_device_zone(device, pos, zinfo->zone_size,
 956                                               &reset_bytes);
 957                 if (ret)
 958                         return ret;
 959         }
 960
 961         return 0;
 962 }
 963
 964 /*
 965  * Calculate an allocation pointer from the extent allocation information
 966  * for a block group consist of conventional zones. It is pointed to the
 967  * end of the highest addressed extent in the block group as an allocation
 968  * offset.
 969  */
 970 static int calculate_alloc_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
 971                                    u64 *offset_ret)
 972 {
 973         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
 974         struct btrfs_root *root = fs_info->extent_root;
 975         struct btrfs_path *path;
 976         struct btrfs_key key;
 977         struct btrfs_key found_key;
 978         int ret;
 979         u64 length;
 980
 981         path = btrfs_alloc_path();
 982         if (!path)
 983                 return -ENOMEM;
 984
 985         key.objectid = cache->start + cache->length;
 986         key.type = 0;
 987         key.offset = 0;
 988
 989         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 990         /* We should not find the exact match */
 991         if (!ret)
 992                 ret = -EUCLEAN;
 993         if (ret < 0)
 994                 goto out;
 995
 996         ret = btrfs_previous_extent_item(root, path, cache->start);
 997         if (ret) {
 998                 if (ret == 1) {
 999                         ret = 0;
1000                         *offset_ret = 0;
1001                 }
1002                 goto out;
1003         }
1004
1005         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
1006
1007         if (found_key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY)
1008                 length = found_key.offset;
1009         else
1010                 length = fs_info->nodesize;
1011
1012         if (!(found_key.objectid >= cache->start &&
1013                found_key.objectid + length <= cache->start + cache->length)) {
1014                 ret = -EUCLEAN;
1015                 goto out;
1016         }
1017         *offset_ret = found_key.objectid + length - cache->start;
1018         ret = 0;
1019
1020 out:
1021         btrfs_free_path(path);
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 int btrfs_load_block_group_zone_info(struct btrfs_block_group *cache, bool new)
1026 {
1027         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
1028         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1029         struct extent_map *em;
1030         struct map_lookup *map;
1031         struct btrfs_device *device;
1032         u64 logical = cache->start;
1033         u64 length = cache->length;
1034         u64 physical = 0;
1035         int ret;
1036         int i;
1037         unsigned int nofs_flag;
1038         u64 *alloc_offsets = NULL;
1039         u64 last_alloc = 0;
1040         u32 num_sequential = 0, num_conventional = 0;
1041
1042         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
1043                 return 0;
1044
1045         /* Sanity check */
1046         if (!IS_ALIGNED(length, fs_info->zone_size)) {
1047                 btrfs_err(fs_info,
1048                 "zoned: block group %llu len %llu unaligned to zone size %llu",
1049                           logical, length, fs_info->zone_size);
1050                 return -EIO;
1051         }
1052
1053         /* Get the chunk mapping */
1054         read_lock(&em_tree->lock);
1055         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, length);
1056         read_unlock(&em_tree->lock);
1057
1058         if (!em)
1059                 return -EINVAL;
1060
1061         map = em->map_lookup;
1062
1063         alloc_offsets = kcalloc(map->num_stripes, sizeof(*alloc_offsets), GFP_NOFS);
1064         if (!alloc_offsets) {
1065                 free_extent_map(em);
1066                 return -ENOMEM;
1067         }
1068
1069         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
1070                 bool is_sequential;
1071                 struct blk_zone zone;
1072                 struct btrfs_dev_replace *dev_replace = &fs_info->dev_replace;
1073                 int dev_replace_is_ongoing = 0;
1074
1075                 device = map->stripes[i].dev;
1076                 physical = map->stripes[i].physical;
1077
1078                 if (device->bdev == NULL) {
1079                         alloc_offsets[i] = WP_MISSING_DEV;
1080                         continue;
1081                 }
1082
1083                 is_sequential = btrfs_dev_is_sequential(device, physical);
1084                 if (is_sequential)
1085                         num_sequential++;
1086                 else
1087                         num_conventional++;
1088
1089                 if (!is_sequential) {
1090                         alloc_offsets[i] = WP_CONVENTIONAL;
1091                         continue;
1092                 }
1093
1094                 /*
1095                  * This zone will be used for allocation, so mark this zone
1096                  * non-empty.
1097                  */
1098                 btrfs_dev_clear_zone_empty(device, physical);
1099
1100                 down_read(&dev_replace->rwsem);
1101                 dev_replace_is_ongoing = btrfs_dev_replace_is_ongoing(dev_replace);
1102                 if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL)
1103                         btrfs_dev_clear_zone_empty(dev_replace->tgtdev, physical);
1104                 up_read(&dev_replace->rwsem);
1105
1106                 /*
1107                  * The group is mapped to a sequential zone. Get the zone write
1108                  * pointer to determine the allocation offset within the zone.
1109                  */
1110                 WARN_ON(!IS_ALIGNED(physical, fs_info->zone_size));
1111                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1112                 ret = btrfs_get_dev_zone(device, physical, &zone);
1113                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1114                 if (ret == -EIO || ret == -EOPNOTSUPP) {
1115                         ret = 0;
1116                         alloc_offsets[i] = WP_MISSING_DEV;
1117                         continue;
1118                 } else if (ret) {
1119                         goto out;
1120                 }
1121
1122                 switch (zone.cond) {
1123                 case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
1124                 case BLK_ZONE_COND_READONLY:
1125                         btrfs_err(fs_info,
1126                 "zoned: offline/readonly zone %llu on device %s (devid %llu)",
1127                                   physical >> device->zone_info->zone_size_shift,
1128                                   rcu_str_deref(device->name), device->devid);
1129                         alloc_offsets[i] = WP_MISSING_DEV;
1130                         break;
1131                 case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
1132                         alloc_offsets[i] = 0;
1133                         break;
1134                 case BLK_ZONE_COND_FULL:
1135                         alloc_offsets[i] = fs_info->zone_size;
1136                         break;
1137                 default:
1138                         /* Partially used zone */
1139                         alloc_offsets[i] =
1140                                         ((zone.wp - zone.start) << SECTOR_SHIFT);
1141                         break;
1142                 }
1143         }
1144
1145         if (num_sequential > 0)
1146                 cache->seq_zone = true;
1147
1148         if (num_conventional > 0) {
1149                 /*
1150                  * Avoid calling calculate_alloc_pointer() for new BG. It
1151                  * is no use for new BG. It must be always 0.
1152                  *
1153                  * Also, we have a lock chain of extent buffer lock ->
1154                  * chunk mutex.  For new BG, this function is called from
1155                  * btrfs_make_block_group() which is already taking the
1156                  * chunk mutex. Thus, we cannot call
1157                  * calculate_alloc_pointer() which takes extent buffer
1158                  * locks to avoid deadlock.
1159                  */
1160                 if (new) {
1161                         cache->alloc_offset = 0;
1162                         goto out;
1163                 }
1164                 ret = calculate_alloc_pointer(cache, &last_alloc);
1165                 if (ret || map->num_stripes == num_conventional) {
1166                         if (!ret)
1167                                 cache->alloc_offset = last_alloc;
1168                         else
1169                                 btrfs_err(fs_info,
1170                         "zoned: failed to determine allocation offset of bg %llu",
1171                                           cache->start);
1172                         goto out;
1173                 }
1174         }
1175
1176         switch (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
1177         case 0: /* single */
1178                 cache->alloc_offset = alloc_offsets[0];
1179                 break;
1180         case BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP:
1181         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1:
1182         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0:
1183         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10:
1184         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5:
1185         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6:
1186                 /* non-single profiles are not supported yet */
1187         default:
1188                 btrfs_err(fs_info, "zoned: profile %s not yet supported",
1189                           btrfs_bg_type_to_raid_name(map->type));
1190                 ret = -EINVAL;
1191                 goto out;
1192         }
1193
1194 out:
1195         /* An extent is allocated after the write pointer */
1196         if (!ret && num_conventional && last_alloc > cache->alloc_offset) {
1197                 btrfs_err(fs_info,
1198                           "zoned: got wrong write pointer in BG %llu: %llu > %llu",
1199                           logical, last_alloc, cache->alloc_offset);
1200                 ret = -EIO;
1201         }
1202
1203         if (!ret)
1204                 cache->meta_write_pointer = cache->alloc_offset + cache->start;
1205
1206         kfree(alloc_offsets);
1207         free_extent_map(em);
1208
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 void btrfs_calc_zone_unusable(struct btrfs_block_group *cache)
1213 {
1214         u64 unusable, free;
1215
1216         if (!btrfs_is_zoned(cache->fs_info))
1217                 return;
1218
1219         WARN_ON(cache->bytes_super != 0);
1220         unusable = cache->alloc_offset - cache->used;
1221         free = cache->length - cache->alloc_offset;
1222
1223         /* We only need ->free_space in ALLOC_SEQ block groups */
1224         cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
1225         cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
1226         cache->free_space_ctl->free_space = free;
1227         cache->zone_unusable = unusable;
1228
1229         /* Should not have any excluded extents. Just in case, though */
1230         btrfs_free_excluded_extents(cache);
1231 }
1232
1233 void btrfs_redirty_list_add(struct btrfs_transaction *trans,
1234                             struct extent_buffer *eb)
1235 {
1236         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1237
1238         if (!btrfs_is_zoned(fs_info) ||
1239             btrfs_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN) ||
1240             !list_empty(&eb->release_list))
1241                 return;
1242
1243         set_extent_buffer_dirty(eb);
1244         set_extent_bits_nowait(&trans->dirty_pages, eb->start,
1245                                eb->start + eb->len - 1, EXTENT_DIRTY);
1246         memzero_extent_buffer(eb, 0, eb->len);
1247         set_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags);
1248
1249         spin_lock(&trans->releasing_ebs_lock);
1250         list_add_tail(&eb->release_list, &trans->releasing_ebs);
1251         spin_unlock(&trans->releasing_ebs_lock);
1252         atomic_inc(&eb->refs);
1253 }
1254
1255 void btrfs_free_redirty_list(struct btrfs_transaction *trans)
1256 {
1257         spin_lock(&trans->releasing_ebs_lock);
1258         while (!list_empty(&trans->releasing_ebs)) {
1259                 struct extent_buffer *eb;
1260
1261                 eb = list_first_entry(&trans->releasing_ebs,
1262                                       struct extent_buffer, release_list);
1263                 list_del_init(&eb->release_list);
1264                 free_extent_buffer(eb);
1265         }
1266         spin_unlock(&trans->releasing_ebs_lock);
1267 }
1268
1269 bool btrfs_use_zone_append(struct btrfs_inode *inode, struct extent_map *em)
1270 {
1271         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1272         struct btrfs_block_group *cache;
1273         bool ret = false;
1274
1275         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
1276                 return false;
1277
1278         if (!fs_info->max_zone_append_size)
1279                 return false;
1280
1281         if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
1282                 return false;
1283
1284         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, em->block_start);
1285         ASSERT(cache);
1286         if (!cache)
1287                 return false;
1288
1289         ret = cache->seq_zone;
1290         btrfs_put_block_group(cache);
1291
1292         return ret;
1293 }
1294
1295 void btrfs_record_physical_zoned(struct inode *inode, u64 file_offset,
1296                                  struct bio *bio)
1297 {
1298         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1299         const u64 physical = bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1300
1301         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND)
1302                 return;
1303
1304         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(BTRFS_I(inode), file_offset);
1305         if (WARN_ON(!ordered))
1306                 return;
1307
1308         ordered->physical = physical;
1309         ordered->disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
1310         ordered->partno = bio->bi_bdev->bd_partno;
1311
1312         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1313 }
1314
1315 void btrfs_rewrite_logical_zoned(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
1316 {
1317         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered->inode);
1318         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1319         struct extent_map_tree *em_tree;
1320         struct extent_map *em;
1321         struct btrfs_ordered_sum *sum;
1322         struct block_device *bdev;
1323         u64 orig_logical = ordered->disk_bytenr;
1324         u64 *logical = NULL;
1325         int nr, stripe_len;
1326
1327         /* Zoned devices should not have partitions. So, we can assume it is 0 */
1328         ASSERT(ordered->partno == 0);
1329         bdev = bdgrab(ordered->disk->part0);
1330         if (WARN_ON(!bdev))
1331                 return;
1332
1333         if (WARN_ON(btrfs_rmap_block(fs_info, orig_logical, bdev,
1334                                      ordered->physical, &logical, &nr,
1335                                      &stripe_len)))
1336                 goto out;
1337
1338         WARN_ON(nr != 1);
1339
1340         if (orig_logical == *logical)
1341                 goto out;
1342
1343         ordered->disk_bytenr = *logical;
1344
1345         em_tree = &inode->extent_tree;
1346         write_lock(&em_tree->lock);
1347         em = search_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset,
1348                                    ordered->num_bytes);
1349         em->block_start = *logical;
1350         free_extent_map(em);
1351         write_unlock(&em_tree->lock);
1352
1353         list_for_each_entry(sum, &ordered->list, list) {
1354                 if (*logical < orig_logical)
1355                         sum->bytenr -= orig_logical - *logical;
1356                 else
1357                         sum->bytenr += *logical - orig_logical;
1358         }
1359
1360 out:
1361         kfree(logical);
1362         bdput(bdev);
1363 }
1364
1365 bool btrfs_check_meta_write_pointer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1366                                     struct extent_buffer *eb,
1367                                     struct btrfs_block_group **cache_ret)
1368 {
1369         struct btrfs_block_group *cache;
1370         bool ret = true;
1371
1372         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
1373                 return true;
1374
1375         cache = *cache_ret;
1376
1377         if (cache && (eb->start < cache->start ||
1378                       cache->start + cache->length <= eb->start)) {
1379                 btrfs_put_block_group(cache);
1380                 cache = NULL;
1381                 *cache_ret = NULL;
1382         }
1383
1384         if (!cache)
1385                 cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, eb->start);
1386
1387         if (cache) {
1388                 if (cache->meta_write_pointer != eb->start) {
1389                         btrfs_put_block_group(cache);
1390                         cache = NULL;
1391                         ret = false;
1392                 } else {
1393                         cache->meta_write_pointer = eb->start + eb->len;
1394                 }
1395
1396                 *cache_ret = cache;
1397         }
1398
1399         return ret;
1400 }
1401
1402 void btrfs_revert_meta_write_pointer(struct btrfs_block_group *cache,
1403                                      struct extent_buffer *eb)
1404 {
1405         if (!btrfs_is_zoned(eb->fs_info) || !cache)
1406                 return;
1407
1408         ASSERT(cache->meta_write_pointer == eb->start + eb->len);
1409         cache->meta_write_pointer = eb->start;
1410 }
1411
1412 int btrfs_zoned_issue_zeroout(struct btrfs_device *device, u64 physical, u64 length)
1413 {
1414         if (!btrfs_dev_is_sequential(device, physical))
1415                 return -EOPNOTSUPP;
1416
1417         return blkdev_issue_zeroout(device->bdev, physical >> SECTOR_SHIFT,
1418                                     length >> SECTOR_SHIFT, GFP_NOFS, 0);
1419 }
1420
1421 static int read_zone_info(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
1422                           struct blk_zone *zone)
1423 {
1424         struct btrfs_bio *bbio = NULL;
1425         u64 mapped_length = PAGE_SIZE;
1426         unsigned int nofs_flag;
1427         int nmirrors;
1428         int i, ret;
1429
1430         ret = btrfs_map_sblock(fs_info, BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS, logical,
1431                                &mapped_length, &bbio);
1432         if (ret || !bbio || mapped_length < PAGE_SIZE) {
1433                 btrfs_put_bbio(bbio);
1434                 return -EIO;
1435         }
1436
1437         if (bbio->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
1438                 return -EINVAL;
1439
1440         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1441         nmirrors = (int)bbio->num_stripes;
1442         for (i = 0; i < nmirrors; i++) {
1443                 u64 physical = bbio->stripes[i].physical;
1444                 struct btrfs_device *dev = bbio->stripes[i].dev;
1445
1446                 /* Missing device */
1447                 if (!dev->bdev)
1448                         continue;
1449
1450                 ret = btrfs_get_dev_zone(dev, physical, zone);
1451                 /* Failing device */
1452                 if (ret == -EIO || ret == -EOPNOTSUPP)
1453                         continue;
1454                 break;
1455         }
1456         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1457
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Synchronize write pointer in a zone at @physical_start on @tgt_dev, by
1463  * filling zeros between @physical_pos to a write pointer of dev-replace
1464  * source device.
1465  */
1466 int btrfs_sync_zone_write_pointer(struct btrfs_device *tgt_dev, u64 logical,
1467                                     u64 physical_start, u64 physical_pos)
1468 {
1469         struct btrfs_fs_info *fs_info = tgt_dev->fs_info;
1470         struct blk_zone zone;
1471         u64 length;
1472         u64 wp;
1473         int ret;
1474
1475         if (!btrfs_dev_is_sequential(tgt_dev, physical_pos))
1476                 return 0;
1477
1478         ret = read_zone_info(fs_info, logical, &zone);
1479         if (ret)
1480                 return ret;
1481
1482         wp = physical_start + ((zone.wp - zone.start) << SECTOR_SHIFT);
1483
1484         if (physical_pos == wp)
1485                 return 0;
1486
1487         if (physical_pos > wp)
1488                 return -EUCLEAN;
1489
1490         length = wp - physical_pos;
1491         return btrfs_zoned_issue_zeroout(tgt_dev, physical_pos, length);
1492 }