xref: /openbmc/linux/drivers/md/dm-zone.c (revision b623e347)
17fc18728SDamien Le Moal // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
27fc18728SDamien Le Moal /*
37fc18728SDamien Le Moal  * Copyright (C) 2021 Western Digital Corporation or its affiliates.
47fc18728SDamien Le Moal  */
57fc18728SDamien Le Moal 
67fc18728SDamien Le Moal #include <linux/blkdev.h>
7bb37d772SDamien Le Moal #include <linux/mm.h>
8bb37d772SDamien Le Moal #include <linux/sched/mm.h>
9bb37d772SDamien Le Moal #include <linux/slab.h>
107fc18728SDamien Le Moal 
117fc18728SDamien Le Moal #include "dm-core.h"
127fc18728SDamien Le Moal 
13bb37d772SDamien Le Moal #define DM_MSG_PREFIX "zone"
14bb37d772SDamien Le Moal 
15bb37d772SDamien Le Moal #define DM_ZONE_INVALID_WP_OFST		UINT_MAX
16bb37d772SDamien Le Moal 
17bb37d772SDamien Le Moal /*
18bb37d772SDamien Le Moal  * For internal zone reports bypassing the top BIO submission path.
19bb37d772SDamien Le Moal  */
20bb37d772SDamien Le Moal static int dm_blk_do_report_zones(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
21bb37d772SDamien Le Moal 				  sector_t sector, unsigned int nr_zones,
22bb37d772SDamien Le Moal 				  report_zones_cb cb, void *data)
23bb37d772SDamien Le Moal {
24bb37d772SDamien Le Moal 	struct gendisk *disk = md->disk;
25bb37d772SDamien Le Moal 	int ret;
26bb37d772SDamien Le Moal 	struct dm_report_zones_args args = {
27bb37d772SDamien Le Moal 		.next_sector = sector,
28bb37d772SDamien Le Moal 		.orig_data = data,
29bb37d772SDamien Le Moal 		.orig_cb = cb,
30bb37d772SDamien Le Moal 	};
31bb37d772SDamien Le Moal 
32bb37d772SDamien Le Moal 	do {
33bb37d772SDamien Le Moal 		struct dm_target *tgt;
34bb37d772SDamien Le Moal 
35bb37d772SDamien Le Moal 		tgt = dm_table_find_target(t, args.next_sector);
36bb37d772SDamien Le Moal 		if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones))
37bb37d772SDamien Le Moal 			return -EIO;
38bb37d772SDamien Le Moal 
39bb37d772SDamien Le Moal 		args.tgt = tgt;
40bb37d772SDamien Le Moal 		ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args,
41bb37d772SDamien Le Moal 					      nr_zones - args.zone_idx);
42bb37d772SDamien Le Moal 		if (ret < 0)
43bb37d772SDamien Le Moal 			return ret;
44bb37d772SDamien Le Moal 	} while (args.zone_idx < nr_zones &&
45bb37d772SDamien Le Moal 		 args.next_sector < get_capacity(disk));
46bb37d772SDamien Le Moal 
47bb37d772SDamien Le Moal 	return args.zone_idx;
48bb37d772SDamien Le Moal }
49bb37d772SDamien Le Moal 
507fc18728SDamien Le Moal /*
517fc18728SDamien Le Moal  * User facing dm device block device report zone operation. This calls the
527fc18728SDamien Le Moal  * report_zones operation for each target of a device table. This operation is
537fc18728SDamien Le Moal  * generally implemented by targets using dm_report_zones().
547fc18728SDamien Le Moal  */
557fc18728SDamien Le Moal int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
567fc18728SDamien Le Moal 			unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
577fc18728SDamien Le Moal {
587fc18728SDamien Le Moal 	struct mapped_device *md = disk->private_data;
597fc18728SDamien Le Moal 	struct dm_table *map;
607fc18728SDamien Le Moal 	int srcu_idx, ret;
617fc18728SDamien Le Moal 
627fc18728SDamien Le Moal 	if (dm_suspended_md(md))
637fc18728SDamien Le Moal 		return -EAGAIN;
647fc18728SDamien Le Moal 
657fc18728SDamien Le Moal 	map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
66bb37d772SDamien Le Moal 	if (!map)
67bb37d772SDamien Le Moal 		return -EIO;
687fc18728SDamien Le Moal 
69bb37d772SDamien Le Moal 	ret = dm_blk_do_report_zones(md, map, sector, nr_zones, cb, data);
707fc18728SDamien Le Moal 
717fc18728SDamien Le Moal 	dm_put_live_table(md, srcu_idx);
72bb37d772SDamien Le Moal 
737fc18728SDamien Le Moal 	return ret;
747fc18728SDamien Le Moal }
757fc18728SDamien Le Moal 
76912e8875SDamien Le Moal static int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
77912e8875SDamien Le Moal 			      void *data)
787fc18728SDamien Le Moal {
797fc18728SDamien Le Moal 	struct dm_report_zones_args *args = data;
807fc18728SDamien Le Moal 	sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
817fc18728SDamien Le Moal 
827fc18728SDamien Le Moal 	/*
837fc18728SDamien Le Moal 	 * Ignore zones beyond the target range.
847fc18728SDamien Le Moal 	 */
857fc18728SDamien Le Moal 	if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
867fc18728SDamien Le Moal 		return 0;
877fc18728SDamien Le Moal 
887fc18728SDamien Le Moal 	/*
897fc18728SDamien Le Moal 	 * Remap the start sector and write pointer position of the zone
907fc18728SDamien Le Moal 	 * to match its position in the target range.
917fc18728SDamien Le Moal 	 */
927fc18728SDamien Le Moal 	zone->start += sector_diff;
937fc18728SDamien Le Moal 	if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
947fc18728SDamien Le Moal 		if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
957fc18728SDamien Le Moal 			zone->wp = zone->start + zone->len;
967fc18728SDamien Le Moal 		else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
977fc18728SDamien Le Moal 			zone->wp = zone->start;
987fc18728SDamien Le Moal 		else
997fc18728SDamien Le Moal 			zone->wp += sector_diff;
1007fc18728SDamien Le Moal 	}
1017fc18728SDamien Le Moal 
1027fc18728SDamien Le Moal 	args->next_sector = zone->start + zone->len;
1037fc18728SDamien Le Moal 	return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
1047fc18728SDamien Le Moal }
105912e8875SDamien Le Moal 
106912e8875SDamien Le Moal /*
107912e8875SDamien Le Moal  * Helper for drivers of zoned targets to implement struct target_type
108912e8875SDamien Le Moal  * report_zones operation.
109912e8875SDamien Le Moal  */
110912e8875SDamien Le Moal int dm_report_zones(struct block_device *bdev, sector_t start, sector_t sector,
111912e8875SDamien Le Moal 		    struct dm_report_zones_args *args, unsigned int nr_zones)
112912e8875SDamien Le Moal {
113912e8875SDamien Le Moal 	/*
114912e8875SDamien Le Moal 	 * Set the target mapping start sector first so that
115912e8875SDamien Le Moal 	 * dm_report_zones_cb() can correctly remap zone information.
116912e8875SDamien Le Moal 	 */
117912e8875SDamien Le Moal 	args->start = start;
118912e8875SDamien Le Moal 
119912e8875SDamien Le Moal 	return blkdev_report_zones(bdev, sector, nr_zones,
120912e8875SDamien Le Moal 				   dm_report_zones_cb, args);
121912e8875SDamien Le Moal }
122912e8875SDamien Le Moal EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones);
1237fc18728SDamien Le Moal 
124bf14e2b2SDamien Le Moal bool dm_is_zone_write(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
125bf14e2b2SDamien Le Moal {
126bf14e2b2SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
127bf14e2b2SDamien Le Moal 
128bf14e2b2SDamien Le Moal 	if (!blk_queue_is_zoned(q))
129bf14e2b2SDamien Le Moal 		return false;
130bf14e2b2SDamien Le Moal 
131bf14e2b2SDamien Le Moal 	switch (bio_op(bio)) {
132bf14e2b2SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
133bf14e2b2SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
134bf14e2b2SDamien Le Moal 		return !op_is_flush(bio->bi_opf) && bio_sectors(bio);
135bf14e2b2SDamien Le Moal 	default:
136bf14e2b2SDamien Le Moal 		return false;
137bf14e2b2SDamien Le Moal 	}
138bf14e2b2SDamien Le Moal }
139bf14e2b2SDamien Le Moal 
140bb37d772SDamien Le Moal void dm_cleanup_zoned_dev(struct mapped_device *md)
1417fc18728SDamien Le Moal {
142bb37d772SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
143bb37d772SDamien Le Moal 
144bb37d772SDamien Le Moal 	if (q) {
145bb37d772SDamien Le Moal 		kfree(q->conv_zones_bitmap);
146bb37d772SDamien Le Moal 		q->conv_zones_bitmap = NULL;
147bb37d772SDamien Le Moal 		kfree(q->seq_zones_wlock);
148bb37d772SDamien Le Moal 		q->seq_zones_wlock = NULL;
149bb37d772SDamien Le Moal 	}
150bb37d772SDamien Le Moal 
151bb37d772SDamien Le Moal 	kvfree(md->zwp_offset);
152bb37d772SDamien Le Moal 	md->zwp_offset = NULL;
153bb37d772SDamien Le Moal 	md->nr_zones = 0;
154bb37d772SDamien Le Moal }
155bb37d772SDamien Le Moal 
156bb37d772SDamien Le Moal static unsigned int dm_get_zone_wp_offset(struct blk_zone *zone)
157bb37d772SDamien Le Moal {
158bb37d772SDamien Le Moal 	switch (zone->cond) {
159bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
160bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
161bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
162bb37d772SDamien Le Moal 		return zone->wp - zone->start;
163bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_FULL:
164bb37d772SDamien Le Moal 		return zone->len;
165bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
166bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_NOT_WP:
167bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
168bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_READONLY:
169bb37d772SDamien Le Moal 	default:
170bb37d772SDamien Le Moal 		/*
171bb37d772SDamien Le Moal 		 * Conventional, offline and read-only zones do not have a valid
172bb37d772SDamien Le Moal 		 * write pointer. Use 0 as for an empty zone.
173bb37d772SDamien Le Moal 		 */
174bb37d772SDamien Le Moal 		return 0;
175bb37d772SDamien Le Moal 	}
176bb37d772SDamien Le Moal }
177bb37d772SDamien Le Moal 
178bb37d772SDamien Le Moal static int dm_zone_revalidate_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
179bb37d772SDamien Le Moal 				 void *data)
180bb37d772SDamien Le Moal {
181bb37d772SDamien Le Moal 	struct mapped_device *md = data;
182bb37d772SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
183bb37d772SDamien Le Moal 
184bb37d772SDamien Le Moal 	switch (zone->type) {
185bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
186bb37d772SDamien Le Moal 		if (!q->conv_zones_bitmap) {
187bb37d772SDamien Le Moal 			q->conv_zones_bitmap =
188bb37d772SDamien Le Moal 				kcalloc(BITS_TO_LONGS(q->nr_zones),
189bb37d772SDamien Le Moal 					sizeof(unsigned long), GFP_NOIO);
190bb37d772SDamien Le Moal 			if (!q->conv_zones_bitmap)
191bb37d772SDamien Le Moal 				return -ENOMEM;
192bb37d772SDamien Le Moal 		}
193bb37d772SDamien Le Moal 		set_bit(idx, q->conv_zones_bitmap);
194bb37d772SDamien Le Moal 		break;
195bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
196bb37d772SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
197bb37d772SDamien Le Moal 		if (!q->seq_zones_wlock) {
198bb37d772SDamien Le Moal 			q->seq_zones_wlock =
199bb37d772SDamien Le Moal 				kcalloc(BITS_TO_LONGS(q->nr_zones),
200bb37d772SDamien Le Moal 					sizeof(unsigned long), GFP_NOIO);
201bb37d772SDamien Le Moal 			if (!q->seq_zones_wlock)
202bb37d772SDamien Le Moal 				return -ENOMEM;
203bb37d772SDamien Le Moal 		}
204bb37d772SDamien Le Moal 		if (!md->zwp_offset) {
205bb37d772SDamien Le Moal 			md->zwp_offset =
206bb37d772SDamien Le Moal 				kvcalloc(q->nr_zones, sizeof(unsigned int),
20728436ba3SDamien Le Moal 					 GFP_KERNEL);
208bb37d772SDamien Le Moal 			if (!md->zwp_offset)
209bb37d772SDamien Le Moal 				return -ENOMEM;
210bb37d772SDamien Le Moal 		}
211bb37d772SDamien Le Moal 		md->zwp_offset[idx] = dm_get_zone_wp_offset(zone);
212bb37d772SDamien Le Moal 
213bb37d772SDamien Le Moal 		break;
214bb37d772SDamien Le Moal 	default:
215bb37d772SDamien Le Moal 		DMERR("Invalid zone type 0x%x at sectors %llu",
216bb37d772SDamien Le Moal 		      (int)zone->type, zone->start);
217bb37d772SDamien Le Moal 		return -ENODEV;
218bb37d772SDamien Le Moal 	}
219bb37d772SDamien Le Moal 
220bb37d772SDamien Le Moal 	return 0;
221bb37d772SDamien Le Moal }
222bb37d772SDamien Le Moal 
223bb37d772SDamien Le Moal /*
224bb37d772SDamien Le Moal  * Revalidate the zones of a mapped device to initialize resource necessary
225bb37d772SDamien Le Moal  * for zone append emulation. Note that we cannot simply use the block layer
226bb37d772SDamien Le Moal  * blk_revalidate_disk_zones() function here as the mapped device is suspended
227bb37d772SDamien Le Moal  * (this is called from __bind() context).
228bb37d772SDamien Le Moal  */
229bb37d772SDamien Le Moal static int dm_revalidate_zones(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
230bb37d772SDamien Le Moal {
231bb37d772SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
23228436ba3SDamien Le Moal 	unsigned int noio_flag;
233bb37d772SDamien Le Moal 	int ret;
234bb37d772SDamien Le Moal 
235bb37d772SDamien Le Moal 	/*
236bb37d772SDamien Le Moal 	 * Check if something changed. If yes, cleanup the current resources
237bb37d772SDamien Le Moal 	 * and reallocate everything.
238bb37d772SDamien Le Moal 	 */
239bb37d772SDamien Le Moal 	if (!q->nr_zones || q->nr_zones != md->nr_zones)
240bb37d772SDamien Le Moal 		dm_cleanup_zoned_dev(md);
241bb37d772SDamien Le Moal 	if (md->nr_zones)
242bb37d772SDamien Le Moal 		return 0;
243bb37d772SDamien Le Moal 
24428436ba3SDamien Le Moal 	/*
24528436ba3SDamien Le Moal 	 * Scan all zones to initialize everything. Ensure that all vmalloc
24628436ba3SDamien Le Moal 	 * operations in this context are done as if GFP_NOIO was specified.
24728436ba3SDamien Le Moal 	 */
24828436ba3SDamien Le Moal 	noio_flag = memalloc_noio_save();
249bb37d772SDamien Le Moal 	ret = dm_blk_do_report_zones(md, t, 0, q->nr_zones,
250bb37d772SDamien Le Moal 				     dm_zone_revalidate_cb, md);
25128436ba3SDamien Le Moal 	memalloc_noio_restore(noio_flag);
252bb37d772SDamien Le Moal 	if (ret < 0)
253bb37d772SDamien Le Moal 		goto err;
254bb37d772SDamien Le Moal 	if (ret != q->nr_zones) {
255bb37d772SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
256bb37d772SDamien Le Moal 		goto err;
257bb37d772SDamien Le Moal 	}
258bb37d772SDamien Le Moal 
259bb37d772SDamien Le Moal 	md->nr_zones = q->nr_zones;
260bb37d772SDamien Le Moal 
261bb37d772SDamien Le Moal 	return 0;
262bb37d772SDamien Le Moal 
263bb37d772SDamien Le Moal err:
264bb37d772SDamien Le Moal 	DMERR("Revalidate zones failed %d", ret);
265bb37d772SDamien Le Moal 	dm_cleanup_zoned_dev(md);
266bb37d772SDamien Le Moal 	return ret;
267bb37d772SDamien Le Moal }
268bb37d772SDamien Le Moal 
269bb37d772SDamien Le Moal static int device_not_zone_append_capable(struct dm_target *ti,
270bb37d772SDamien Le Moal 					  struct dm_dev *dev, sector_t start,
271bb37d772SDamien Le Moal 					  sector_t len, void *data)
272bb37d772SDamien Le Moal {
273edd1dbc8SChristoph Hellwig 	return !bdev_is_zoned(dev->bdev);
274bb37d772SDamien Le Moal }
275bb37d772SDamien Le Moal 
276bb37d772SDamien Le Moal static bool dm_table_supports_zone_append(struct dm_table *t)
277bb37d772SDamien Le Moal {
278bb37d772SDamien Le Moal 	struct dm_target *ti;
279bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int i;
280bb37d772SDamien Le Moal 
281bb37d772SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < dm_table_get_num_targets(t); i++) {
282bb37d772SDamien Le Moal 		ti = dm_table_get_target(t, i);
283bb37d772SDamien Le Moal 
284bb37d772SDamien Le Moal 		if (ti->emulate_zone_append)
285bb37d772SDamien Le Moal 			return false;
286bb37d772SDamien Le Moal 
287bb37d772SDamien Le Moal 		if (!ti->type->iterate_devices ||
288bb37d772SDamien Le Moal 		    ti->type->iterate_devices(ti, device_not_zone_append_capable, NULL))
289bb37d772SDamien Le Moal 			return false;
290bb37d772SDamien Le Moal 	}
291bb37d772SDamien Le Moal 
292bb37d772SDamien Le Moal 	return true;
293bb37d772SDamien Le Moal }
294bb37d772SDamien Le Moal 
295bb37d772SDamien Le Moal int dm_set_zones_restrictions(struct dm_table *t, struct request_queue *q)
296bb37d772SDamien Le Moal {
297bb37d772SDamien Le Moal 	struct mapped_device *md = t->md;
2987fc18728SDamien Le Moal 
2997fc18728SDamien Le Moal 	/*
3007fc18728SDamien Le Moal 	 * For a zoned target, the number of zones should be updated for the
301bb37d772SDamien Le Moal 	 * correct value to be exposed in sysfs queue/nr_zones.
3027fc18728SDamien Le Moal 	 */
3037fc18728SDamien Le Moal 	WARN_ON_ONCE(queue_is_mq(q));
304*b623e347SChristoph Hellwig 	q->nr_zones = bdev_nr_zones(md->disk->part0);
305bb37d772SDamien Le Moal 
306bb37d772SDamien Le Moal 	/* Check if zone append is natively supported */
307bb37d772SDamien Le Moal 	if (dm_table_supports_zone_append(t)) {
308bb37d772SDamien Le Moal 		clear_bit(DMF_EMULATE_ZONE_APPEND, &md->flags);
309bb37d772SDamien Le Moal 		dm_cleanup_zoned_dev(md);
310bb37d772SDamien Le Moal 		return 0;
311bb37d772SDamien Le Moal 	}
312bb37d772SDamien Le Moal 
313bb37d772SDamien Le Moal 	/*
314bb37d772SDamien Le Moal 	 * Mark the mapped device as needing zone append emulation and
315bb37d772SDamien Le Moal 	 * initialize the emulation resources once the capacity is set.
316bb37d772SDamien Le Moal 	 */
317bb37d772SDamien Le Moal 	set_bit(DMF_EMULATE_ZONE_APPEND, &md->flags);
318bb37d772SDamien Le Moal 	if (!get_capacity(md->disk))
319bb37d772SDamien Le Moal 		return 0;
320bb37d772SDamien Le Moal 
321bb37d772SDamien Le Moal 	return dm_revalidate_zones(md, t);
322bb37d772SDamien Le Moal }
323bb37d772SDamien Le Moal 
324bb37d772SDamien Le Moal static int dm_update_zone_wp_offset_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
325bb37d772SDamien Le Moal 				       void *data)
326bb37d772SDamien Le Moal {
327bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int *wp_offset = data;
328bb37d772SDamien Le Moal 
329bb37d772SDamien Le Moal 	*wp_offset = dm_get_zone_wp_offset(zone);
330bb37d772SDamien Le Moal 
331bb37d772SDamien Le Moal 	return 0;
332bb37d772SDamien Le Moal }
333bb37d772SDamien Le Moal 
334bb37d772SDamien Le Moal static int dm_update_zone_wp_offset(struct mapped_device *md, unsigned int zno,
335bb37d772SDamien Le Moal 				    unsigned int *wp_ofst)
336bb37d772SDamien Le Moal {
337bb37d772SDamien Le Moal 	sector_t sector = zno * blk_queue_zone_sectors(md->queue);
338bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int noio_flag;
339bb37d772SDamien Le Moal 	struct dm_table *t;
340bb37d772SDamien Le Moal 	int srcu_idx, ret;
341bb37d772SDamien Le Moal 
342bb37d772SDamien Le Moal 	t = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
343bb37d772SDamien Le Moal 	if (!t)
344bb37d772SDamien Le Moal 		return -EIO;
345bb37d772SDamien Le Moal 
346bb37d772SDamien Le Moal 	/*
347bb37d772SDamien Le Moal 	 * Ensure that all memory allocations in this context are done as if
348bb37d772SDamien Le Moal 	 * GFP_NOIO was specified.
349bb37d772SDamien Le Moal 	 */
350bb37d772SDamien Le Moal 	noio_flag = memalloc_noio_save();
351bb37d772SDamien Le Moal 	ret = dm_blk_do_report_zones(md, t, sector, 1,
352bb37d772SDamien Le Moal 				     dm_update_zone_wp_offset_cb, wp_ofst);
353bb37d772SDamien Le Moal 	memalloc_noio_restore(noio_flag);
354bb37d772SDamien Le Moal 
355bb37d772SDamien Le Moal 	dm_put_live_table(md, srcu_idx);
356bb37d772SDamien Le Moal 
357bb37d772SDamien Le Moal 	if (ret != 1)
358bb37d772SDamien Le Moal 		return -EIO;
359bb37d772SDamien Le Moal 
360bb37d772SDamien Le Moal 	return 0;
361bb37d772SDamien Le Moal }
362bb37d772SDamien Le Moal 
36373d7b06eSMike Snitzer struct orig_bio_details {
36473d7b06eSMike Snitzer 	unsigned int op;
36573d7b06eSMike Snitzer 	unsigned int nr_sectors;
36673d7b06eSMike Snitzer };
36773d7b06eSMike Snitzer 
368bb37d772SDamien Le Moal /*
369bb37d772SDamien Le Moal  * First phase of BIO mapping for targets with zone append emulation:
370bb37d772SDamien Le Moal  * check all BIO that change a zone writer pointer and change zone
371bb37d772SDamien Le Moal  * append operations into regular write operations.
372bb37d772SDamien Le Moal  */
373bb37d772SDamien Le Moal static bool dm_zone_map_bio_begin(struct mapped_device *md,
37473d7b06eSMike Snitzer 				  unsigned int zno, struct bio *clone)
375bb37d772SDamien Le Moal {
376bb37d772SDamien Le Moal 	sector_t zsectors = blk_queue_zone_sectors(md->queue);
377bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int zwp_offset = READ_ONCE(md->zwp_offset[zno]);
378bb37d772SDamien Le Moal 
379bb37d772SDamien Le Moal 	/*
380bb37d772SDamien Le Moal 	 * If the target zone is in an error state, recover by inspecting the
381bb37d772SDamien Le Moal 	 * zone to get its current write pointer position. Note that since the
382bb37d772SDamien Le Moal 	 * target zone is already locked, a BIO issuing context should never
383bb37d772SDamien Le Moal 	 * see the zone write in the DM_ZONE_UPDATING_WP_OFST state.
384bb37d772SDamien Le Moal 	 */
385bb37d772SDamien Le Moal 	if (zwp_offset == DM_ZONE_INVALID_WP_OFST) {
386bb37d772SDamien Le Moal 		if (dm_update_zone_wp_offset(md, zno, &zwp_offset))
387bb37d772SDamien Le Moal 			return false;
388bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno], zwp_offset);
389bb37d772SDamien Le Moal 	}
390bb37d772SDamien Le Moal 
39173d7b06eSMike Snitzer 	switch (bio_op(clone)) {
392bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET:
393bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_FINISH:
394bb37d772SDamien Le Moal 		return true;
395bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
396bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
397bb37d772SDamien Le Moal 		/* Writes must be aligned to the zone write pointer */
398bb37d772SDamien Le Moal 		if ((clone->bi_iter.bi_sector & (zsectors - 1)) != zwp_offset)
399bb37d772SDamien Le Moal 			return false;
400bb37d772SDamien Le Moal 		break;
401bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
402bb37d772SDamien Le Moal 		/*
403bb37d772SDamien Le Moal 		 * Change zone append operations into a non-mergeable regular
404bb37d772SDamien Le Moal 		 * writes directed at the current write pointer position of the
405bb37d772SDamien Le Moal 		 * target zone.
406bb37d772SDamien Le Moal 		 */
407bb37d772SDamien Le Moal 		clone->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_NOMERGE |
40873d7b06eSMike Snitzer 			(clone->bi_opf & (~REQ_OP_MASK));
40973d7b06eSMike Snitzer 		clone->bi_iter.bi_sector += zwp_offset;
410bb37d772SDamien Le Moal 		break;
411bb37d772SDamien Le Moal 	default:
412bb37d772SDamien Le Moal 		DMWARN_LIMIT("Invalid BIO operation");
413bb37d772SDamien Le Moal 		return false;
414bb37d772SDamien Le Moal 	}
415bb37d772SDamien Le Moal 
416bb37d772SDamien Le Moal 	/* Cannot write to a full zone */
417bb37d772SDamien Le Moal 	if (zwp_offset >= zsectors)
418bb37d772SDamien Le Moal 		return false;
419bb37d772SDamien Le Moal 
420bb37d772SDamien Le Moal 	return true;
421bb37d772SDamien Le Moal }
422bb37d772SDamien Le Moal 
423bb37d772SDamien Le Moal /*
424bb37d772SDamien Le Moal  * Second phase of BIO mapping for targets with zone append emulation:
425bb37d772SDamien Le Moal  * update the zone write pointer offset array to account for the additional
426bb37d772SDamien Le Moal  * data written to a zone. Note that at this point, the remapped clone BIO
427bb37d772SDamien Le Moal  * may already have completed, so we do not touch it.
428bb37d772SDamien Le Moal  */
42973d7b06eSMike Snitzer static blk_status_t dm_zone_map_bio_end(struct mapped_device *md, unsigned int zno,
43073d7b06eSMike Snitzer 					struct orig_bio_details *orig_bio_details,
431bb37d772SDamien Le Moal 					unsigned int nr_sectors)
432bb37d772SDamien Le Moal {
433bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int zwp_offset = READ_ONCE(md->zwp_offset[zno]);
434bb37d772SDamien Le Moal 
435bb37d772SDamien Le Moal 	/* The clone BIO may already have been completed and failed */
436bb37d772SDamien Le Moal 	if (zwp_offset == DM_ZONE_INVALID_WP_OFST)
437bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_IOERR;
438bb37d772SDamien Le Moal 
439bb37d772SDamien Le Moal 	/* Update the zone wp offset */
44073d7b06eSMike Snitzer 	switch (orig_bio_details->op) {
441bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET:
442bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno], 0);
443bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_OK;
444bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_FINISH:
445bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno],
446bb37d772SDamien Le Moal 			   blk_queue_zone_sectors(md->queue));
447bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_OK;
448bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
449bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
450bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno], zwp_offset + nr_sectors);
451bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_OK;
452bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
453bb37d772SDamien Le Moal 		/*
454bb37d772SDamien Le Moal 		 * Check that the target did not truncate the write operation
455bb37d772SDamien Le Moal 		 * emulating a zone append.
456bb37d772SDamien Le Moal 		 */
45773d7b06eSMike Snitzer 		if (nr_sectors != orig_bio_details->nr_sectors) {
458bb37d772SDamien Le Moal 			DMWARN_LIMIT("Truncated write for zone append");
459bb37d772SDamien Le Moal 			return BLK_STS_IOERR;
460bb37d772SDamien Le Moal 		}
461bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno], zwp_offset + nr_sectors);
462bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_OK;
463bb37d772SDamien Le Moal 	default:
464bb37d772SDamien Le Moal 		DMWARN_LIMIT("Invalid BIO operation");
465bb37d772SDamien Le Moal 		return BLK_STS_IOERR;
466bb37d772SDamien Le Moal 	}
467bb37d772SDamien Le Moal }
468bb37d772SDamien Le Moal 
469bb37d772SDamien Le Moal static inline void dm_zone_lock(struct request_queue *q,
470bb37d772SDamien Le Moal 				unsigned int zno, struct bio *clone)
471bb37d772SDamien Le Moal {
472bb37d772SDamien Le Moal 	if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(clone, BIO_ZONE_WRITE_LOCKED)))
473bb37d772SDamien Le Moal 		return;
474bb37d772SDamien Le Moal 
475bb37d772SDamien Le Moal 	wait_on_bit_lock_io(q->seq_zones_wlock, zno, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
476bb37d772SDamien Le Moal 	bio_set_flag(clone, BIO_ZONE_WRITE_LOCKED);
477bb37d772SDamien Le Moal }
478bb37d772SDamien Le Moal 
479bb37d772SDamien Le Moal static inline void dm_zone_unlock(struct request_queue *q,
480bb37d772SDamien Le Moal 				  unsigned int zno, struct bio *clone)
481bb37d772SDamien Le Moal {
482bb37d772SDamien Le Moal 	if (!bio_flagged(clone, BIO_ZONE_WRITE_LOCKED))
483bb37d772SDamien Le Moal 		return;
484bb37d772SDamien Le Moal 
485bb37d772SDamien Le Moal 	WARN_ON_ONCE(!test_bit(zno, q->seq_zones_wlock));
486bb37d772SDamien Le Moal 	clear_bit_unlock(zno, q->seq_zones_wlock);
487bb37d772SDamien Le Moal 	smp_mb__after_atomic();
488bb37d772SDamien Le Moal 	wake_up_bit(q->seq_zones_wlock, zno);
489bb37d772SDamien Le Moal 
490bb37d772SDamien Le Moal 	bio_clear_flag(clone, BIO_ZONE_WRITE_LOCKED);
491bb37d772SDamien Le Moal }
492bb37d772SDamien Le Moal 
49373d7b06eSMike Snitzer static bool dm_need_zone_wp_tracking(struct bio *bio)
494bb37d772SDamien Le Moal {
495bb37d772SDamien Le Moal 	/*
496bb37d772SDamien Le Moal 	 * Special processing is not needed for operations that do not need the
497bb37d772SDamien Le Moal 	 * zone write lock, that is, all operations that target conventional
498bb37d772SDamien Le Moal 	 * zones and all operations that do not modify directly a sequential
499bb37d772SDamien Le Moal 	 * zone write pointer.
500bb37d772SDamien Le Moal 	 */
50173d7b06eSMike Snitzer 	if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
502bb37d772SDamien Le Moal 		return false;
50373d7b06eSMike Snitzer 	switch (bio_op(bio)) {
504bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
505bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
506bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET:
507bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_FINISH:
508bb37d772SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
50973d7b06eSMike Snitzer 		return bio_zone_is_seq(bio);
510bb37d772SDamien Le Moal 	default:
511bb37d772SDamien Le Moal 		return false;
512bb37d772SDamien Le Moal 	}
513bb37d772SDamien Le Moal }
514bb37d772SDamien Le Moal 
515bb37d772SDamien Le Moal /*
516bb37d772SDamien Le Moal  * Special IO mapping for targets needing zone append emulation.
517bb37d772SDamien Le Moal  */
518bb37d772SDamien Le Moal int dm_zone_map_bio(struct dm_target_io *tio)
519bb37d772SDamien Le Moal {
520bb37d772SDamien Le Moal 	struct dm_io *io = tio->io;
521bb37d772SDamien Le Moal 	struct dm_target *ti = tio->ti;
522bb37d772SDamien Le Moal 	struct mapped_device *md = io->md;
523bb37d772SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
524bb37d772SDamien Le Moal 	struct bio *clone = &tio->clone;
52573d7b06eSMike Snitzer 	struct orig_bio_details orig_bio_details;
526bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int zno;
527bb37d772SDamien Le Moal 	blk_status_t sts;
528bb37d772SDamien Le Moal 	int r;
529bb37d772SDamien Le Moal 
530bb37d772SDamien Le Moal 	/*
531bb37d772SDamien Le Moal 	 * IOs that do not change a zone write pointer do not need
532bb37d772SDamien Le Moal 	 * any additional special processing.
533bb37d772SDamien Le Moal 	 */
53473d7b06eSMike Snitzer 	if (!dm_need_zone_wp_tracking(clone))
535bb37d772SDamien Le Moal 		return ti->type->map(ti, clone);
536bb37d772SDamien Le Moal 
537bb37d772SDamien Le Moal 	/* Lock the target zone */
53873d7b06eSMike Snitzer 	zno = bio_zone_no(clone);
539bb37d772SDamien Le Moal 	dm_zone_lock(q, zno, clone);
540bb37d772SDamien Le Moal 
54173d7b06eSMike Snitzer 	orig_bio_details.nr_sectors = bio_sectors(clone);
54273d7b06eSMike Snitzer 	orig_bio_details.op = bio_op(clone);
54373d7b06eSMike Snitzer 
544bb37d772SDamien Le Moal 	/*
545bb37d772SDamien Le Moal 	 * Check that the bio and the target zone write pointer offset are
546bb37d772SDamien Le Moal 	 * both valid, and if the bio is a zone append, remap it to a write.
547bb37d772SDamien Le Moal 	 */
54873d7b06eSMike Snitzer 	if (!dm_zone_map_bio_begin(md, zno, clone)) {
549bb37d772SDamien Le Moal 		dm_zone_unlock(q, zno, clone);
550bb37d772SDamien Le Moal 		return DM_MAPIO_KILL;
551bb37d772SDamien Le Moal 	}
552bb37d772SDamien Le Moal 
553bb37d772SDamien Le Moal 	/* Let the target do its work */
554bb37d772SDamien Le Moal 	r = ti->type->map(ti, clone);
555bb37d772SDamien Le Moal 	switch (r) {
556bb37d772SDamien Le Moal 	case DM_MAPIO_SUBMITTED:
557bb37d772SDamien Le Moal 		/*
558bb37d772SDamien Le Moal 		 * The target submitted the clone BIO. The target zone will
559bb37d772SDamien Le Moal 		 * be unlocked on completion of the clone.
560bb37d772SDamien Le Moal 		 */
56173d7b06eSMike Snitzer 		sts = dm_zone_map_bio_end(md, zno, &orig_bio_details,
56273d7b06eSMike Snitzer 					  *tio->len_ptr);
563bb37d772SDamien Le Moal 		break;
564bb37d772SDamien Le Moal 	case DM_MAPIO_REMAPPED:
565bb37d772SDamien Le Moal 		/*
566bb37d772SDamien Le Moal 		 * The target only remapped the clone BIO. In case of error,
567bb37d772SDamien Le Moal 		 * unlock the target zone here as the clone will not be
568bb37d772SDamien Le Moal 		 * submitted.
569bb37d772SDamien Le Moal 		 */
57073d7b06eSMike Snitzer 		sts = dm_zone_map_bio_end(md, zno, &orig_bio_details,
57173d7b06eSMike Snitzer 					  *tio->len_ptr);
572bb37d772SDamien Le Moal 		if (sts != BLK_STS_OK)
573bb37d772SDamien Le Moal 			dm_zone_unlock(q, zno, clone);
574bb37d772SDamien Le Moal 		break;
575bb37d772SDamien Le Moal 	case DM_MAPIO_REQUEUE:
576bb37d772SDamien Le Moal 	case DM_MAPIO_KILL:
577bb37d772SDamien Le Moal 	default:
578bb37d772SDamien Le Moal 		dm_zone_unlock(q, zno, clone);
579bb37d772SDamien Le Moal 		sts = BLK_STS_IOERR;
580bb37d772SDamien Le Moal 		break;
581bb37d772SDamien Le Moal 	}
582bb37d772SDamien Le Moal 
583bb37d772SDamien Le Moal 	if (sts != BLK_STS_OK)
584bb37d772SDamien Le Moal 		return DM_MAPIO_KILL;
585bb37d772SDamien Le Moal 
586bb37d772SDamien Le Moal 	return r;
587bb37d772SDamien Le Moal }
588bb37d772SDamien Le Moal 
589bb37d772SDamien Le Moal /*
590bb37d772SDamien Le Moal  * IO completion callback called from clone_endio().
591bb37d772SDamien Le Moal  */
592bb37d772SDamien Le Moal void dm_zone_endio(struct dm_io *io, struct bio *clone)
593bb37d772SDamien Le Moal {
594bb37d772SDamien Le Moal 	struct mapped_device *md = io->md;
595bb37d772SDamien Le Moal 	struct request_queue *q = md->queue;
596bb37d772SDamien Le Moal 	struct bio *orig_bio = io->orig_bio;
597bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int zwp_offset;
598bb37d772SDamien Le Moal 	unsigned int zno;
599bb37d772SDamien Le Moal 
600bb37d772SDamien Le Moal 	/*
601bb37d772SDamien Le Moal 	 * For targets that do not emulate zone append, we only need to
602bb37d772SDamien Le Moal 	 * handle native zone-append bios.
603bb37d772SDamien Le Moal 	 */
604bb37d772SDamien Le Moal 	if (!dm_emulate_zone_append(md)) {
605bb37d772SDamien Le Moal 		/*
606bb37d772SDamien Le Moal 		 * Get the offset within the zone of the written sector
607bb37d772SDamien Le Moal 		 * and add that to the original bio sector position.
608bb37d772SDamien Le Moal 		 */
609bb37d772SDamien Le Moal 		if (clone->bi_status == BLK_STS_OK &&
610bb37d772SDamien Le Moal 		    bio_op(clone) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
611bb37d772SDamien Le Moal 			sector_t mask = (sector_t)blk_queue_zone_sectors(q) - 1;
612bb37d772SDamien Le Moal 
613bb37d772SDamien Le Moal 			orig_bio->bi_iter.bi_sector +=
614bb37d772SDamien Le Moal 				clone->bi_iter.bi_sector & mask;
615bb37d772SDamien Le Moal 		}
616bb37d772SDamien Le Moal 
617bb37d772SDamien Le Moal 		return;
618bb37d772SDamien Le Moal 	}
619bb37d772SDamien Le Moal 
620bb37d772SDamien Le Moal 	/*
621bb37d772SDamien Le Moal 	 * For targets that do emulate zone append, if the clone BIO does not
622bb37d772SDamien Le Moal 	 * own the target zone write lock, we have nothing to do.
623bb37d772SDamien Le Moal 	 */
624bb37d772SDamien Le Moal 	if (!bio_flagged(clone, BIO_ZONE_WRITE_LOCKED))
625bb37d772SDamien Le Moal 		return;
626bb37d772SDamien Le Moal 
627bb37d772SDamien Le Moal 	zno = bio_zone_no(orig_bio);
628bb37d772SDamien Le Moal 
629bb37d772SDamien Le Moal 	if (clone->bi_status != BLK_STS_OK) {
630bb37d772SDamien Le Moal 		/*
631bb37d772SDamien Le Moal 		 * BIOs that modify a zone write pointer may leave the zone
632bb37d772SDamien Le Moal 		 * in an unknown state in case of failure (e.g. the write
633bb37d772SDamien Le Moal 		 * pointer was only partially advanced). In this case, set
634bb37d772SDamien Le Moal 		 * the target zone write pointer as invalid unless it is
635bb37d772SDamien Le Moal 		 * already being updated.
636bb37d772SDamien Le Moal 		 */
637bb37d772SDamien Le Moal 		WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno], DM_ZONE_INVALID_WP_OFST);
638bb37d772SDamien Le Moal 	} else if (bio_op(orig_bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
639bb37d772SDamien Le Moal 		/*
640bb37d772SDamien Le Moal 		 * Get the written sector for zone append operation that were
641bb37d772SDamien Le Moal 		 * emulated using regular write operations.
642bb37d772SDamien Le Moal 		 */
643bb37d772SDamien Le Moal 		zwp_offset = READ_ONCE(md->zwp_offset[zno]);
644bb37d772SDamien Le Moal 		if (WARN_ON_ONCE(zwp_offset < bio_sectors(orig_bio)))
645bb37d772SDamien Le Moal 			WRITE_ONCE(md->zwp_offset[zno],
646bb37d772SDamien Le Moal 				   DM_ZONE_INVALID_WP_OFST);
647bb37d772SDamien Le Moal 		else
648bb37d772SDamien Le Moal 			orig_bio->bi_iter.bi_sector +=
649bb37d772SDamien Le Moal 				zwp_offset - bio_sectors(orig_bio);
650bb37d772SDamien Le Moal 	}
651bb37d772SDamien Le Moal 
652bb37d772SDamien Le Moal 	dm_zone_unlock(q, zno, clone);
6537fc18728SDamien Le Moal }
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