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         /*
  91          * size of the device on the current transaction
  92          *
  93          * This variant is update when committing the transaction,
  94          * and protected by device_list_mutex
  95          */
  96         u64 commit_total_bytes;
  97
  98         /* bytes used on the current transaction */
  99         u64 commit_bytes_used;
 100         /*
 101          * used to manage the device which is resized
 102          *
 103          * It is protected by chunk_lock.
 104          */
 105         struct list_head resized_list;
 106
 107         /* for sending down flush barriers */
 108         int nobarriers;
 109         struct bio *flush_bio;
 110         struct completion flush_wait;
 111
 112         /* per-device scrub information */
 113         struct scrub_ctx *scrub_device;
 114
 115         struct btrfs_work work;
 116         struct rcu_head rcu;
 117         struct work_struct rcu_work;
 118
 119         /* readahead state */
 120         spinlock_t reada_lock;
 121         atomic_t reada_in_flight;
 122         u64 reada_next;
 123         struct reada_zone *reada_curr_zone;
 124         struct radix_tree_root reada_zones;
 125         struct radix_tree_root reada_extents;
 126
 127         /* disk I/O failure stats. For detailed description refer to
 128          * enum btrfs_dev_stat_values in ioctl.h */
 129         int dev_stats_valid;
 130
 131         /* Counter to record the change of device stats */
 132         atomic_t dev_stats_ccnt;
 133         atomic_t dev_stat_values[BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX];
 134 };
 135
 136 struct btrfs_fs_devices {
 137         u8 fsid[BTRFS_FSID_SIZE]; /* FS specific uuid */
 138
 139         u64 num_devices;
 140         u64 open_devices;
 141         u64 rw_devices;
 142         u64 missing_devices;
 143         u64 total_rw_bytes;
 144         u64 total_devices;
 145         struct block_device *latest_bdev;
 146
 147         /* all of the devices in the FS, protected by a mutex
 148          * so we can safely walk it to write out the supers without
 149          * worrying about add/remove by the multi-device code.
 150          * Scrubbing super can kick off supers writing by holding
 151          * this mutex lock.
 152          */
 153         struct mutex device_list_mutex;
 154         struct list_head devices;
 155
 156         struct list_head resized_devices;
 157         /* devices not currently being allocated */
 158         struct list_head alloc_list;
 159         struct list_head list;
 160
 161         struct btrfs_fs_devices *seed;
 162         int seeding;
 163
 164         int opened;
 165
 166         /* set when we find or add a device that doesn't have the
 167          * nonrot flag set
 168          */
 169         int rotating;
 170 };
 171
 172 #define BTRFS_BIO_INLINE_CSUM_SIZE      64
 173
 174 /*
 175  * we need the mirror number and stripe index to be passed around
 176  * the call chain while we are processing end_io (especially errors).
 177  * Really, what we need is a btrfs_bio structure that has this info
 178  * and is properly sized with its stripe array, but we're not there
 179  * quite yet.  We have our own btrfs bioset, and all of the bios
 180  * we allocate are actually btrfs_io_bios.  We'll cram as much of
 181  * struct btrfs_bio as we can into this over time.
 182  */
 183 typedef void (btrfs_io_bio_end_io_t) (struct btrfs_io_bio *bio, int err);
 184 struct btrfs_io_bio {
 185         unsigned long mirror_num;
 186         unsigned long stripe_index;
 187         u8 *csum;
 188         u8 csum_inline[BTRFS_BIO_INLINE_CSUM_SIZE];
 189         u8 *csum_allocated;
 190         btrfs_io_bio_end_io_t *end_io;
 191         struct bio bio;
 192 };
 193
 194 static inline struct btrfs_io_bio *btrfs_io_bio(struct bio *bio)
 195 {
 196         return container_of(bio, struct btrfs_io_bio, bio);
 197 }
 198
 199 struct btrfs_bio_stripe {
 200         struct btrfs_device *dev;
 201         u64 physical;
 202         u64 length; /* only used for discard mappings */
 203 };
 204
 205 struct btrfs_bio;
 206 typedef void (btrfs_bio_end_io_t) (struct btrfs_bio *bio, int err);
 207
 208 #define BTRFS_BIO_ORIG_BIO_SUBMITTED    0x1
 209
 210 struct btrfs_bio {
 211         atomic_t stripes_pending;
 212         struct btrfs_fs_info *fs_info;
 213         bio_end_io_t *end_io;
 214         struct bio *orig_bio;
 215         unsigned long flags;
 216         void *private;
 217         atomic_t error;
 218         int max_errors;
 219         int num_stripes;
 220         int mirror_num;
 221         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
 222 };
 223
 224 struct btrfs_device_info {
 225         struct btrfs_device *dev;
 226         u64 dev_offset;
 227         u64 max_avail;
 228         u64 total_avail;
 229 };
 230
 231 struct btrfs_raid_attr {
 232         int sub_stripes;        /* sub_stripes info for map */
 233         int dev_stripes;        /* stripes per dev */
 234         int devs_max;           /* max devs to use */
 235         int devs_min;           /* min devs needed */
 236         int devs_increment;     /* ndevs has to be a multiple of this */
 237         int ncopies;            /* how many copies to data has */
 238 };
 239
 240 struct map_lookup {
 241         u64 type;
 242         int io_align;
 243         int io_width;
 244         int stripe_len;
 245         int sector_size;
 246         int num_stripes;
 247         int sub_stripes;
 248         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
 249 };
 250
 251 #define map_lookup_size(n) (sizeof(struct map_lookup) + \
 252                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
 253
 254 /*
 255  * Restriper's general type filter
 256  */
 257 #define BTRFS_BALANCE_DATA              (1ULL << 0)
 258 #define BTRFS_BALANCE_SYSTEM            (1ULL << 1)
 259 #define BTRFS_BALANCE_METADATA          (1ULL << 2)
 260
 261 #define BTRFS_BALANCE_TYPE_MASK         (BTRFS_BALANCE_DATA |       \
 262                                          BTRFS_BALANCE_SYSTEM |     \
 263                                          BTRFS_BALANCE_METADATA)
 264
 265 #define BTRFS_BALANCE_FORCE             (1ULL << 3)
 266 #define BTRFS_BALANCE_RESUME            (1ULL << 4)
 267
 268 /*
 269  * Balance filters
 270  */
 271 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES     (1ULL << 0)
 272 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE        (1ULL << 1)
 273 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID        (1ULL << 2)
 274 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE       (1ULL << 3)
 275 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE       (1ULL << 4)
 276 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT        (1ULL << 5)
 277
 278 /*
 279  * Profile changing flags.  When SOFT is set we won't relocate chunk if
 280  * it already has the target profile (even though it may be
 281  * half-filled).
 282  */
 283 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT      (1ULL << 8)
 284 #define BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT         (1ULL << 9)
 285
 286 struct btrfs_balance_args;
 287 struct btrfs_balance_progress;
 288 struct btrfs_balance_control {
 289         struct btrfs_fs_info *fs_info;
 290
 291         struct btrfs_balance_args data;
 292         struct btrfs_balance_args meta;
 293         struct btrfs_balance_args sys;
 294
 295         u64 flags;
 296
 297         struct btrfs_balance_progress stat;
 298 };
 299
 300 int btrfs_account_dev_extents_size(struct btrfs_device *device, u64 start,
 301                                    u64 end, u64 *length);
 302
 303 #define btrfs_bio_size(n) (sizeof(struct btrfs_bio) + \
 304                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
 305
 306 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, int rw,
 307                     u64 logical, u64 *length,
 308                     struct btrfs_bio **bbio_ret, int mirror_num);
 309 int btrfs_rmap_block(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 310                      u64 chunk_start, u64 physical, u64 devid,
 311                      u64 **logical, int *naddrs, int *stripe_len);
 312 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_root *root);
 313 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_root *root);
 314 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 315                       struct btrfs_root *extent_root, u64 type);
 316 void btrfs_mapping_init(struct btrfs_mapping_tree *tree);
 317 void btrfs_mapping_tree_free(struct btrfs_mapping_tree *tree);
 318 int btrfs_map_bio(struct btrfs_root *root, int rw, struct bio *bio,
 319                   int mirror_num, int async_submit);
 320 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 321                        fmode_t flags, void *holder);
 322 int btrfs_scan_one_device(const char *path, fmode_t flags, void *holder,
 323                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret);
 324 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices);
 325 void btrfs_close_extra_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 326                                struct btrfs_fs_devices *fs_devices, int step);
 327 int btrfs_find_device_missing_or_by_path(struct btrfs_root *root,
 328                                          char *device_path,
 329                                          struct btrfs_device **device);
 330 struct btrfs_device *btrfs_alloc_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 331                                         const u64 *devid,
 332                                         const u8 *uuid);
 333 int btrfs_rm_device(struct btrfs_root *root, char *device_path);
 334 void btrfs_cleanup_fs_uuids(void);
 335 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len);
 336 int btrfs_grow_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 337                       struct btrfs_device *device, u64 new_size);
 338 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
 339                                        u8 *uuid, u8 *fsid);
 340 int btrfs_shrink_device(struct btrfs_device *device, u64 new_size);
 341 int btrfs_init_new_device(struct btrfs_root *root, char *path);
 342 int btrfs_init_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_root *root, char *device_path,
 343                                   struct btrfs_device *srcdev,
 344                                   struct btrfs_device **device_out);
 345 int btrfs_balance(struct btrfs_balance_control *bctl,
 346                   struct btrfs_ioctl_balance_args *bargs);
 347 int btrfs_resume_balance_async(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 348 int btrfs_recover_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 349 int btrfs_pause_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 350 int btrfs_cancel_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 351 int btrfs_create_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 352 int btrfs_check_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 353 int btrfs_chunk_readonly(struct btrfs_root *root, u64 chunk_offset);
 354 int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 355                          struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
 356                          u64 *start, u64 *max_avail);
 357 void btrfs_dev_stat_inc_and_print(struct btrfs_device *dev, int index);
 358 int btrfs_get_dev_stats(struct btrfs_root *root,
 359                         struct btrfs_ioctl_get_dev_stats *stats);
 360 void btrfs_init_devices_late(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 361 int btrfs_init_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 362 int btrfs_run_dev_stats(struct btrfs_trans_handle *trans,
 363                         struct btrfs_fs_info *fs_info);
 364 void btrfs_rm_dev_replace_srcdev(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 365                                  struct btrfs_device *srcdev);
 366 void btrfs_destroy_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 367                                       struct btrfs_device *tgtdev);
 368 void btrfs_init_dev_replace_tgtdev_for_resume(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 369                                               struct btrfs_device *tgtdev);
 370 int btrfs_scratch_superblock(struct btrfs_device *device);
 371 int btrfs_is_parity_mirror(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 372                            u64 logical, u64 len, int mirror_num);
 373 unsigned long btrfs_full_stripe_len(struct btrfs_root *root,
 374                                     struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 375                                     u64 logical);
 376 int btrfs_finish_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans,
 377                                 struct btrfs_root *extent_root,
 378                                 u64 chunk_offset, u64 chunk_size);
 379
 380 static inline int btrfs_dev_stats_dirty(struct btrfs_device *dev)
 381 {
 382         return atomic_read(&dev->dev_stats_ccnt);
 383 }
 384
 385 static inline void btrfs_dev_stat_inc(struct btrfs_device *dev,
 386                                       int index)
 387 {
 388         atomic_inc(dev->dev_stat_values + index);
 389         smp_mb__before_atomic();
 390         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 391 }
 392
 393 static inline int btrfs_dev_stat_read(struct btrfs_device *dev,
 394                                       int index)
 395 {
 396         return atomic_read(dev->dev_stat_values + index);
 397 }
 398
 399 static inline int btrfs_dev_stat_read_and_reset(struct btrfs_device *dev,
 400                                                 int index)
 401 {
 402         int ret;
 403
 404         ret = atomic_xchg(dev->dev_stat_values + index, 0);
 405         smp_mb__before_atomic();
 406         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 407         return ret;
 408 }
 409
 410 static inline void btrfs_dev_stat_set(struct btrfs_device *dev,
 411                                       int index, unsigned long val)
 412 {
 413         atomic_set(dev->dev_stat_values + index, val);
 414         smp_mb__before_atomic();
 415         atomic_inc(&dev->dev_stats_ccnt);
 416 }
 417
 418 static inline void btrfs_dev_stat_reset(struct btrfs_device *dev,
 419                                         int index)
 420 {
 421         btrfs_dev_stat_set(dev, index, 0);
 422 }
 423
 424 void btrfs_update_commit_device_size(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 425 void btrfs_update_commit_device_bytes_used(struct btrfs_root *root,
 426                                         struct btrfs_transaction *transaction);
 427 #endif