fs/btrfs/volumes.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef __BTRFS_VOLUMES_
  20 #define __BTRFS_VOLUMES_
  21
  22 #include <linux/bio.h>
  23 #include <linux/sort.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include "async-thread.h"
  26
  27 #define BTRFS_STRIPE_LEN        (64 * 1024)
  28
  29 struct buffer_head;
  30 struct btrfs_pending_bios {
  31         struct bio *head;
  32         struct bio *tail;
  33 };
  34
  35 struct btrfs_device {
  36         struct list_head dev_list;
  37         struct list_head dev_alloc_list;
  38         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  39
  40         struct btrfs_root *dev_root;
  41
  42         struct rcu_string *name;
  43
  44         u64 generation;
  45
  46         spinlock_t io_lock ____cacheline_aligned;
  47         int running_pending;
  48         /* regular prio bios */
  49         struct btrfs_pending_bios pending_bios;
  50         /* WRITE_SYNC bios */
  51         struct btrfs_pending_bios pending_sync_bios;
  52
  53         struct block_device *bdev;
  54
  55         /* the mode sent to blkdev_get */
  56         fmode_t mode;
  57
  58         int writeable;
  59         int in_fs_metadata;
  60         int missing;
  61         int can_discard;
  62         int is_tgtdev_for_dev_replace;
  63
  64         /* the internal btrfs device id */
  65         u64 devid;
  66
  67         /* size of the device in memory */
  68         u64 total_bytes;
  69
  70         /* size of the device on disk */
  71         u64 disk_total_bytes;
  72
  73         /* bytes used */
  74         u64 bytes_used;
  75
  76         /* optimal io alignment for this device */
  77         u32 io_align;
  78
  79         /* optimal io width for this device */
  80         u32 io_width;
  81         /* type and info about this device */
  82         u64 type;
  83
  84         /* minimal io size for this device */
  85         u32 sector_size;
  86
  87         /* physical drive uuid (or lvm uuid) */
  88         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
  89
  90         /* for sending down flush barriers */
  91         int nobarriers;
  92         struct bio *flush_bio;
  93         struct completion flush_wait;
  94
  95         /* per-device scrub information */
  96         struct scrub_ctx *scrub_device;
  97
  98         struct btrfs_work work;
  99         struct rcu_head rcu;
 100         struct work_struct rcu_work;
 101
 102         /* readahead state */
 103         spinlock_t reada_lock;
 104         atomic_t reada_in_flight;
 105         u64 reada_next;
 106         struct reada_zone *reada_curr_zone;
 107         struct radix_tree_root reada_zones;
 108         struct radix_tree_root reada_extents;
 109
 110         /* disk I/O failure stats. For detailed description refer to
 111          * enum btrfs_dev_stat_values in ioctl.h */
 112         int dev_stats_valid;
 113
 114         /* Counter to record the change of device stats */
 115         atomic_t dev_stats_ccnt;
 116         atomic_t dev_stat_values[BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX];
 117 };
 118
 119 struct btrfs_fs_devices {
 120         u8 fsid[BTRFS_FSID_SIZE]; /* FS specific uuid */
 121
 122         u64 num_devices;
 123         u64 open_devices;
 124         u64 rw_devices;
 125         u64 missing_devices;
 126         u64 total_rw_bytes;
 127         u64 num_can_discard;
 128         u64 total_devices;
 129         struct block_device *latest_bdev;
 130
 131         /* all of the devices in the FS, protected by a mutex
 132          * so we can safely walk it to write out the supers without
 133          * worrying about add/remove by the multi-device code.
 134          * Scrubbing super can kick off supers writing by holding
 135          * this mutex lock.
 136          */
 137         struct mutex device_list_mutex;
 138         struct list_head devices;
 139
 140         /* devices not currently being allocated */
 141         struct list_head alloc_list;
 142         struct list_head list;
 143
 144         struct btrfs_fs_devices *seed;
 145         int seeding;
 146
 147         int opened;
 148
 149         /* set when we find or add a device that doesn't have the
 150          * nonrot flag set
 151          */
 152         int rotating;
 153 };
 154
 155 #define BTRFS_BIO_INLINE_CSUM_SIZE      64
 156
 157 /*
 158  * we need the mirror number and stripe index to be passed around
 159  * the call chain while we are processing end_io (especially errors).
 160  * Really, what we need is a btrfs_bio structure that has this info
 161  * and is properly sized with its stripe array, but we're not there
 162  * quite yet.  We have our own btrfs bioset, and all of the bios
 163  * we allocate are actually btrfs_io_bios.  We'll cram as much of
 164  * struct btrfs_bio as we can into this over time.
 165  */
 166 typedef void (btrfs_io_bio_end_io_t) (struct btrfs_io_bio *bio, int err);
 167 struct btrfs_io_bio {
 168         unsigned long mirror_num;
 169         unsigned long stripe_index;
 170         u8 *csum;
 171         u8 csum_inline[BTRFS_BIO_INLINE_CSUM_SIZE];
 172         u8 *csum_allocated;
 173         btrfs_io_bio_end_io_t *end_io;
 174         struct bio bio;
 175 };
 176
 177 static inline struct btrfs_io_bio *btrfs_io_bio(struct bio *bio)
 178 {
 179         return container_of(bio, struct btrfs_io_bio, bio);
 180 }
 181
 182 struct btrfs_bio_stripe {
 183         struct btrfs_device *dev;
 184         u64 physical;
 185         u64 length; /* only used for discard mappings */
 186 };
 187
 188 struct btrfs_bio;
 189 typedef void (btrfs_bio_end_io_t) (struct btrfs_bio *bio, int err);
 190
 191 #define BTRFS_BIO_ORIG_BIO_SUBMITTED    0x1
 192
 193 struct btrfs_bio {
 194         atomic_t stripes_pending;
 195         struct btrfs_fs_info *fs_info;
 196         bio_end_io_t *end_io;
 197         struct bio *orig_bio;
 198         unsigned long flags;
 199         void *private;
 200         atomic_t error;
 201         int max_errors;
 202         int num_stripes;
 203         int mirror_num;
 204         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
 205 };
 206
 207 struct btrfs_device_info {
 208         struct btrfs_device *dev;
 209         u64 dev_offset;
 210         u64 max_avail;
 211         u64 total_avail;
 212 };
 213
 214 struct btrfs_raid_attr {
 215         int sub_stripes;        /* sub_stripes info for map */
 216         int dev_stripes;        /* stripes per dev */
 217         int devs_max;           /* max devs to use */
 218         int devs_min;           /* min devs needed */
 219         int devs_increment;     /* ndevs has to be a multiple of this */
 220         int ncopies;            /* how many copies to data has */
 221 };
 222
 223 struct map_lookup {
 224         u64 type;
 225         int io_align;
 226         int io_width;
 227         int stripe_len;
 228         int sector_size;
 229         int num_stripes;
 230         int sub_stripes;
 231         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
 232 };
 233
 234 #define map_lookup_size(n) (sizeof(struct map_lookup) + \
 235                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
 236
 237 /*
 238  * Restriper's general type filter
 239  */
 240 #define BTRFS_BALANCE_DATA              (1ULL << 0)
 241 #define BTRFS_BALANCE_SYSTEM            (1ULL << 1)
 242 #define BTRFS_BALANCE_METADATA          (1ULL << 2)
 243
 244 #define BTRFS_BALANCE_TYPE_MASK         (BTRFS_BALANCE_DATA |       \
 245                                          BTRFS_BALANCE_SYSTEM |     \
 246                                          BTRFS_BALANCE_METADATA)
 247
 248 #define BTRFS_BALANCE_FORCE             (1ULL << 3)
 249 #define BTRFS_BALANCE_RESUME            (1ULL << 4)
 250
 251 /*
 252  * Balance filters
 253  */
 254 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES     (1ULL << 0)
 255 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE        (1ULL << 1)
 256 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID        (1ULL << 2)
 257 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE       (1ULL << 3)
 258 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE       (1ULL << 4)
 259 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT        (1ULL << 5)
 260
 261 /*
 262  * Profile changing flags.  When SOFT is set we won't relocate chunk if
 263  * it already has the target profile (even though it may be
 264  * half-filled).
 265  */
 266 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT      (1ULL << 8)
 267 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT         (1ULL << 9)
 268
 269 struct btrfs_balance_args;
 270 struct btrfs_balance_progress;
 271 struct btrfs_balance_control {
 272         struct btrfs_fs_info *fs_info;
 273
 274         struct btrfs_balance_args data;
 275         struct btrfs_balance_args meta;
 276         struct btrfs_balance_args sys;
 277
 278         u64 flags;
 279
 280         struct btrfs_balance_progress stat;
 281 };
 282
 283 int btrfs_account_dev_extents_size(struct btrfs_device *device, u64 start,
 284                                    u64 end, u64 *length);
 285
 286 #define btrfs_bio_size(n) (sizeof(struct btrfs_bio) + \
 287                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
 288
 289 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, int rw,
 290                     u64 logical, u64 *length,
 291                     struct btrfs_bio **bbio_ret, int mirror_num);
 292 int btrfs_rmap_block(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 293                      u64 chunk_start, u64 physical, u64 devid,
 294                      u64 **logical, int *naddrs, int *stripe_len);
 295 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_root *root);
 296 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_root *root);
 297 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 298                       struct btrfs_root *extent_root, u64 type);
 299 void btrfs_mapping_init(struct btrfs_mapping_tree *tree);
 300 void btrfs_mapping_tree_free(struct btrfs_mapping_tree *tree);
 301 int btrfs_map_bio(struct btrfs_root *root, int rw, struct bio *bio,
 302                   int mirror_num, int async_submit);
 303 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 304                        fmode_t flags, void *holder);
 305 int btrfs_scan_one_device(const char *path, fmode_t flags, void *holder,
 306                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret);
 307 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices);
 308 void btrfs_close_extra_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 309                                struct btrfs_fs_devices *fs_devices, int step);
 310 int btrfs_find_device_missing_or_by_path(struct btrfs_root *root,
 311                                          char *device_path,
 312                                          struct btrfs_device **device);
 313 struct btrfs_device *btrfs_alloc_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 314                                         const u64 *devid,
 315                                         const u8 *uuid);
 316 int btrfs_rm_device(struct btrfs_root *root, char *device_path);
 317 void btrfs_cleanup_fs_uuids(void);
 318 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len);
 319 int btrfs_grow_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 320                       struct btrfs_device *device, u64 new_size);
 321 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
 322                                        u8 *uuid, u8 *fsid);
 323 int btrfs_shrink_device(struct btrfs_device *device, u64 new_size);
 324 int btrfs_init_new_device(struct btrfs_root *root, char *path);
 325 int btrfs_init_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_root *root, char *device_path,
 326                                   struct btrfs_device **device_out);
 327 int btrfs_balance(struct btrfs_balance_control *bctl,
 328                   struct btrfs_ioctl_balance_args *bargs);
 329 int btrfs_resume_balance_async(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 330 int btrfs_recover_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 331 int btrfs_pause_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 332 int btrfs_cancel_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 333 int btrfs_create_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 334 int btrfs_check_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 335 int btrfs_chunk_readonly(struct btrfs_root *root, u64 chunk_offset);
 336 int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 337                          struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
 338                          u64 *start, u64 *max_avail);
 339 void btrfs_dev_stat_inc_and_print(struct btrfs_device *dev, int index);
 340 int btrfs_get_dev_stats(struct btrfs_root *root,
 341                         struct btrfs_ioctl_get_dev_stats *stats);
 342 void btrfs_init_devices_late(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 343 int btrfs_init_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 344 int btrfs_run_dev_stats(struct btrfs_trans_handle *trans,
 345                         struct btrfs_fs_info *fs_info);
 346 void btrfs_rm_dev_replace_srcdev(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 347                                  struct btrfs_device *srcdev);
 348 void btrfs_destroy_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 349                                       struct btrfs_device *tgtdev);
 350 void btrfs_init_dev_replace_tgtdev_for_resume(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 351                                               struct btrfs_device *tgtdev);
 352 int btrfs_scratch_superblock(struct btrfs_device *device);
 353 int btrfs_is_parity_mirror(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 354                            u64 logical, u64 len, int mirror_num);
 355 unsigned long btrfs_full_stripe_len(struct btrfs_root *root,
 356                                     struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 357                                     u64 logical);
 358 int btrfs_finish_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans,
 359                                 struct btrfs_root *extent_root,
 360                                 u64 chunk_offset, u64 chunk_size);
 361
 362 static inline int btrfs_dev_stats_dirty(struct btrfs_device *dev)
 363 {
 364         return atomic_read(&dev->dev_stats_ccnt);
 365 }
 366
 367 static inline void btrfs_dev_stat_inc(struct btrfs_device *dev,
 368                                       int index)
 369 {
 370         atomic_inc(dev->dev_stat_values + index);
 371         smp_mb__before_atomic();
 372         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 373 }
 374
 375 static inline int btrfs_dev_stat_read(struct btrfs_device *dev,
 376                                       int index)
 377 {
 378         return atomic_read(dev->dev_stat_values + index);
 379 }
 380
 381 static inline int btrfs_dev_stat_read_and_reset(struct btrfs_device *dev,
 382                                                 int index)
 383 {
 384         int ret;
 385
 386         ret = atomic_xchg(dev->dev_stat_values + index, 0);
 387         smp_mb__before_atomic();
 388         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 389         return ret;
 390 }
 391
 392 static inline void btrfs_dev_stat_set(struct btrfs_device *dev,
 393                                       int index, unsigned long val)
 394 {
 395         atomic_set(dev->dev_stat_values + index, val);
 396         smp_mb__before_atomic();
 397         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 398 }
 399
 400 static inline void btrfs_dev_stat_reset(struct btrfs_device *dev,
 401                                         int index)
 402 {
 403         btrfs_dev_stat_set(dev, index, 0);
 404 }
 405 #endif