xref: /linux/drivers/block/zloop.c (revision 6acf7860dcc79ed045cc9e6a79c8a8bb6959dba7)
1eb0570c7SDamien Le Moal // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2eb0570c7SDamien Le Moal /*
3eb0570c7SDamien Le Moal  * Copyright (c) 2025, Christoph Hellwig.
4eb0570c7SDamien Le Moal  * Copyright (c) 2025, Western Digital Corporation or its affiliates.
5eb0570c7SDamien Le Moal  *
6eb0570c7SDamien Le Moal  * Zoned Loop Device driver - exports a zoned block device using one file per
7eb0570c7SDamien Le Moal  * zone as backing storage.
8eb0570c7SDamien Le Moal  */
9eb0570c7SDamien Le Moal #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
10eb0570c7SDamien Le Moal 
11eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/module.h>
12eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/blk-mq.h>
13eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/blkzoned.h>
14eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/pagemap.h>
15eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/miscdevice.h>
16eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/falloc.h>
17eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/mutex.h>
18eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/parser.h>
19eb0570c7SDamien Le Moal #include <linux/seq_file.h>
20eb0570c7SDamien Le Moal 
21eb0570c7SDamien Le Moal /*
22eb0570c7SDamien Le Moal  * Options for adding (and removing) a device.
23eb0570c7SDamien Le Moal  */
24eb0570c7SDamien Le Moal enum {
25eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ERR			= 0,
26eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ID			= (1 << 0),
27eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_CAPACITY		= (1 << 1),
28eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE		= (1 << 2),
29eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY		= (1 << 3),
30eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES		= (1 << 4),
31eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_BASE_DIR		= (1 << 5),
32eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_NR_QUEUES		= (1 << 6),
33eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH		= (1 << 7),
34eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO		= (1 << 8),
359236c5fdSDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND		= (1 << 9),
36fcc6eaa3SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND	= (1 << 10),
37eb0570c7SDamien Le Moal };
38eb0570c7SDamien Le Moal 
39eb0570c7SDamien Le Moal static const match_table_t zloop_opt_tokens = {
40eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ID,			"id=%d"	},
41eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_CAPACITY,		"capacity_mb=%u"	},
42eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE,		"zone_size_mb=%u"	},
43eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY,	"zone_capacity_mb=%u"	},
44eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES,	"conv_zones=%u"		},
45eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_BASE_DIR,		"base_dir=%s"		},
46eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_NR_QUEUES,		"nr_queues=%u"		},
47eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH,	"queue_depth=%u"	},
48eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO,	"buffered_io"		},
499236c5fdSDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND,	"zone_append=%u"	},
50fcc6eaa3SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND, "ordered_zone_append"	},
51eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ERR,		NULL			}
52eb0570c7SDamien Le Moal };
53eb0570c7SDamien Le Moal 
54eb0570c7SDamien Le Moal /* Default values for the "add" operation. */
55eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ID			-1
56eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE		((256ULL * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT)
57eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_ZONES		64
58eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_CONV_ZONES		8
59eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_BASE_DIR		"/var/local/zloop"
60eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_QUEUES		1
61eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_QUEUE_DEPTH		128
62eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_BUFFERED_IO		false
639236c5fdSDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ZONE_APPEND		true
64fcc6eaa3SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ORDERED_ZONE_APPEND	false
65eb0570c7SDamien Le Moal 
66eb0570c7SDamien Le Moal /* Arbitrary limit on the zone size (16GB). */
67eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_MAX_ZONE_SIZE_MB		16384
68eb0570c7SDamien Le Moal 
69eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_options {
70eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		mask;
71eb0570c7SDamien Le Moal 	int			id;
72eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		capacity;
73eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_size;
74eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_capacity;
75eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_conv_zones;
76eb0570c7SDamien Le Moal 	char			*base_dir;
77eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_queues;
78eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		queue_depth;
79eb0570c7SDamien Le Moal 	bool			buffered_io;
809236c5fdSDamien Le Moal 	bool			zone_append;
81fcc6eaa3SDamien Le Moal 	bool			ordered_zone_append;
82eb0570c7SDamien Le Moal };
83eb0570c7SDamien Le Moal 
84eb0570c7SDamien Le Moal /*
85eb0570c7SDamien Le Moal  * Device states.
86eb0570c7SDamien Le Moal  */
87eb0570c7SDamien Le Moal enum {
88eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_creating = 0,
89eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_live,
90eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_deleting,
91eb0570c7SDamien Le Moal };
92eb0570c7SDamien Le Moal 
93eb0570c7SDamien Le Moal enum zloop_zone_flags {
94eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_ZONE_CONV = 0,
95eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR,
96eb0570c7SDamien Le Moal };
97eb0570c7SDamien Le Moal 
98eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_zone {
99eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file		*file;
100eb0570c7SDamien Le Moal 
101eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned long		flags;
102eb0570c7SDamien Le Moal 	struct mutex		lock;
103fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spinlock_t		wp_lock;
104eb0570c7SDamien Le Moal 	enum blk_zone_cond	cond;
105eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		start;
106eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		wp;
107eb0570c7SDamien Le Moal 
108eb0570c7SDamien Le Moal 	gfp_t			old_gfp_mask;
109eb0570c7SDamien Le Moal };
110eb0570c7SDamien Le Moal 
111eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_device {
112eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		id;
113eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		state;
114eb0570c7SDamien Le Moal 
115eb0570c7SDamien Le Moal 	struct blk_mq_tag_set	tag_set;
116eb0570c7SDamien Le Moal 	struct gendisk		*disk;
117eb0570c7SDamien Le Moal 
118eb0570c7SDamien Le Moal 	struct workqueue_struct *workqueue;
119eb0570c7SDamien Le Moal 	bool			buffered_io;
1209236c5fdSDamien Le Moal 	bool			zone_append;
121fcc6eaa3SDamien Le Moal 	bool			ordered_zone_append;
122eb0570c7SDamien Le Moal 
123eb0570c7SDamien Le Moal 	const char		*base_dir;
124eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file		*data_dir;
125eb0570c7SDamien Le Moal 
126eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		zone_shift;
127eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_size;
128eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_capacity;
129eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_zones;
130eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_conv_zones;
131eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		block_size;
132eb0570c7SDamien Le Moal 
133eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone	zones[] __counted_by(nr_zones);
134eb0570c7SDamien Le Moal };
135eb0570c7SDamien Le Moal 
136eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_cmd {
137eb0570c7SDamien Le Moal 	struct work_struct	work;
138eb0570c7SDamien Le Moal 	atomic_t		ref;
139eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		sector;
140eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		nr_sectors;
141eb0570c7SDamien Le Moal 	long			ret;
142eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kiocb		iocb;
143eb0570c7SDamien Le Moal 	struct bio_vec		*bvec;
144eb0570c7SDamien Le Moal };
145eb0570c7SDamien Le Moal 
146eb0570c7SDamien Le Moal static DEFINE_IDR(zloop_index_idr);
147eb0570c7SDamien Le Moal static DEFINE_MUTEX(zloop_ctl_mutex);
148eb0570c7SDamien Le Moal 
149eb0570c7SDamien Le Moal static unsigned int rq_zone_no(struct request *rq)
150eb0570c7SDamien Le Moal {
151eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
152eb0570c7SDamien Le Moal 
153eb0570c7SDamien Le Moal 	return blk_rq_pos(rq) >> zlo->zone_shift;
154eb0570c7SDamien Le Moal }
155eb0570c7SDamien Le Moal 
156eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_update_seq_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
157eb0570c7SDamien Le Moal {
158eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
159eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat stat;
160eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t file_sectors;
161fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
162eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
163eb0570c7SDamien Le Moal 
164eb0570c7SDamien Le Moal 	lockdep_assert_held(&zone->lock);
165eb0570c7SDamien Le Moal 
166eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = vfs_getattr(&zone->file->f_path, &stat, STATX_SIZE, 0);
167eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret < 0) {
168eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to get zone %u file stat (err=%d)\n",
169eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, ret);
170eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
171eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
172eb0570c7SDamien Le Moal 	}
173eb0570c7SDamien Le Moal 
174eb0570c7SDamien Le Moal 	file_sectors = stat.size >> SECTOR_SHIFT;
175eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_sectors > zlo->zone_capacity) {
176eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone %u file too large (%llu sectors > %llu)\n",
177eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, file_sectors, zlo->zone_capacity);
178eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
179eb0570c7SDamien Le Moal 	}
180eb0570c7SDamien Le Moal 
181eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_sectors & ((zlo->block_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
182eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone %u file size not aligned to block size %u\n",
183eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, zlo->block_size);
184eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
185eb0570c7SDamien Le Moal 	}
186eb0570c7SDamien Le Moal 
187fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
188eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!file_sectors) {
189eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
190eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = zone->start;
191eb0570c7SDamien Le Moal 	} else if (file_sectors == zlo->zone_capacity) {
192eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
193866d6574SDamien Le Moal 		zone->wp = ULLONG_MAX;
194eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
195eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_CLOSED;
196eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = zone->start + file_sectors;
197eb0570c7SDamien Le Moal 	}
198fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
199eb0570c7SDamien Le Moal 
200eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
201eb0570c7SDamien Le Moal }
202eb0570c7SDamien Le Moal 
203eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_open_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
204eb0570c7SDamien Le Moal {
205eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
206eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
207eb0570c7SDamien Le Moal 
208eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
209eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
210eb0570c7SDamien Le Moal 
211eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
212eb0570c7SDamien Le Moal 
213eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
214eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
215eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
216eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
217eb0570c7SDamien Le Moal 	}
218eb0570c7SDamien Le Moal 
219eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (zone->cond) {
220eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
221eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
222eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
223eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
224eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
225eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN;
226eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
227eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_FULL:
228eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
229eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
230eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
231eb0570c7SDamien Le Moal 	}
232eb0570c7SDamien Le Moal 
233eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
234eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
235eb0570c7SDamien Le Moal 
236eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
237eb0570c7SDamien Le Moal }
238eb0570c7SDamien Le Moal 
239eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_close_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
240eb0570c7SDamien Le Moal {
241eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
242fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
243eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
244eb0570c7SDamien Le Moal 
245eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
246eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
247eb0570c7SDamien Le Moal 
248eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
249eb0570c7SDamien Le Moal 
250eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
251eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
252eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
253eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
254eb0570c7SDamien Le Moal 	}
255eb0570c7SDamien Le Moal 
256eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (zone->cond) {
257eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
258eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
259eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
260eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
261fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
262eb0570c7SDamien Le Moal 		if (zone->wp == zone->start)
263eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
264eb0570c7SDamien Le Moal 		else
265eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_CLOSED;
266fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
267eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
268eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
269eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_FULL:
270eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
271eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
272eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
273eb0570c7SDamien Le Moal 	}
274eb0570c7SDamien Le Moal 
275eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
276eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
277eb0570c7SDamien Le Moal 
278eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
279eb0570c7SDamien Le Moal }
280eb0570c7SDamien Le Moal 
281eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_reset_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
282eb0570c7SDamien Le Moal {
283eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
284fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
285eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
286eb0570c7SDamien Le Moal 
287eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
288eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
289eb0570c7SDamien Le Moal 
290eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
291eb0570c7SDamien Le Moal 
292eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags) &&
293eb0570c7SDamien Le Moal 	    zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
294eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
295eb0570c7SDamien Le Moal 
296eb0570c7SDamien Le Moal 	if (vfs_truncate(&zone->file->f_path, 0)) {
297eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
298eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
299eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
300eb0570c7SDamien Le Moal 	}
301eb0570c7SDamien Le Moal 
302fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
303eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
304eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->wp = zone->start;
305eb0570c7SDamien Le Moal 	clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
306fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
307eb0570c7SDamien Le Moal 
308eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
309eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
310eb0570c7SDamien Le Moal 
311eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
312eb0570c7SDamien Le Moal }
313eb0570c7SDamien Le Moal 
314eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_reset_all_zones(struct zloop_device *zlo)
315eb0570c7SDamien Le Moal {
316eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int i;
317eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
318eb0570c7SDamien Le Moal 
319eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = zlo->nr_conv_zones; i < zlo->nr_zones; i++) {
320eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_reset_zone(zlo, i);
321eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
322eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
323eb0570c7SDamien Le Moal 	}
324eb0570c7SDamien Le Moal 
325eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
326eb0570c7SDamien Le Moal }
327eb0570c7SDamien Le Moal 
328eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_finish_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
329eb0570c7SDamien Le Moal {
330eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
331fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
332eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
333eb0570c7SDamien Le Moal 
334eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
335eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
336eb0570c7SDamien Le Moal 
337eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
338eb0570c7SDamien Le Moal 
339eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags) &&
340eb0570c7SDamien Le Moal 	    zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
341eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
342eb0570c7SDamien Le Moal 
343eb0570c7SDamien Le Moal 	if (vfs_truncate(&zone->file->f_path, zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT)) {
344eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
345eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
346eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
347eb0570c7SDamien Le Moal 	}
348eb0570c7SDamien Le Moal 
349fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
350eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
351866d6574SDamien Le Moal 	zone->wp = ULLONG_MAX;
352eb0570c7SDamien Le Moal 	clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
353fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
354eb0570c7SDamien Le Moal 
355eb0570c7SDamien Le Moal  unlock:
356eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
357eb0570c7SDamien Le Moal 
358eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
359eb0570c7SDamien Le Moal }
360eb0570c7SDamien Le Moal 
361eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_put_cmd(struct zloop_cmd *cmd)
362eb0570c7SDamien Le Moal {
363eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
364eb0570c7SDamien Le Moal 
365eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!atomic_dec_and_test(&cmd->ref))
366eb0570c7SDamien Le Moal 		return;
367eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(cmd->bvec);
368eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->bvec = NULL;
369eb0570c7SDamien Le Moal 	if (likely(!blk_should_fake_timeout(rq->q)))
370eb0570c7SDamien Le Moal 		blk_mq_complete_request(rq);
371eb0570c7SDamien Le Moal }
372eb0570c7SDamien Le Moal 
373eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_rw_complete(struct kiocb *iocb, long ret)
374eb0570c7SDamien Le Moal {
375eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = container_of(iocb, struct zloop_cmd, iocb);
376eb0570c7SDamien Le Moal 
377eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->ret = ret;
378eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_put_cmd(cmd);
379eb0570c7SDamien Le Moal }
380eb0570c7SDamien Le Moal 
381eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_rw(struct zloop_cmd *cmd)
382eb0570c7SDamien Le Moal {
383eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
384eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
385eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int zone_no = rq_zone_no(rq);
386eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t sector = blk_rq_pos(rq);
387eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t nr_sectors = blk_rq_sectors(rq);
388eb0570c7SDamien Le Moal 	bool is_append = req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND;
389eb0570c7SDamien Le Moal 	bool is_write = req_op(rq) == REQ_OP_WRITE || is_append;
390eb0570c7SDamien Le Moal 	int rw = is_write ? ITER_SOURCE : ITER_DEST;
391eb0570c7SDamien Le Moal 	struct req_iterator rq_iter;
392eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone;
393eb0570c7SDamien Le Moal 	struct iov_iter iter;
394eb0570c7SDamien Le Moal 	struct bio_vec tmp;
395fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
396eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t zone_end;
39771075d25SChaitanya Kulkarni 	unsigned int nr_bvec;
398eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
399eb0570c7SDamien Le Moal 
400eb0570c7SDamien Le Moal 	atomic_set(&cmd->ref, 2);
401eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->sector = sector;
402eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->nr_sectors = nr_sectors;
403eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->ret = 0;
404eb0570c7SDamien Le Moal 
4059236c5fdSDamien Le Moal 	if (WARN_ON_ONCE(is_append && !zlo->zone_append)) {
4069236c5fdSDamien Le Moal 		ret = -EIO;
4079236c5fdSDamien Le Moal 		goto out;
4089236c5fdSDamien Le Moal 	}
4099236c5fdSDamien Le Moal 
410eb0570c7SDamien Le Moal 	/* We should never get an I/O beyond the device capacity. */
411eb0570c7SDamien Le Moal 	if (WARN_ON_ONCE(zone_no >= zlo->nr_zones)) {
412eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
413eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
414eb0570c7SDamien Le Moal 	}
415eb0570c7SDamien Le Moal 	zone = &zlo->zones[zone_no];
416eb0570c7SDamien Le Moal 	zone_end = zone->start + zlo->zone_capacity;
417eb0570c7SDamien Le Moal 
418eb0570c7SDamien Le Moal 	/*
419eb0570c7SDamien Le Moal 	 * The block layer should never send requests that are not fully
420eb0570c7SDamien Le Moal 	 * contained within the zone.
421eb0570c7SDamien Le Moal 	 */
422eb0570c7SDamien Le Moal 	if (WARN_ON_ONCE(sector + nr_sectors > zone->start + zlo->zone_size)) {
423eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
424eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
425eb0570c7SDamien Le Moal 	}
426eb0570c7SDamien Le Moal 
427eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
428eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_lock(&zone->lock);
429eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
430eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_unlock(&zone->lock);
431eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
432eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out;
433eb0570c7SDamien Le Moal 	}
434eb0570c7SDamien Le Moal 
435eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags) && is_write) {
436eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_lock(&zone->lock);
437eb0570c7SDamien Le Moal 
438fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
439fcc6eaa3SDamien Le Moal 
440e3a96ca9SDamien Le Moal 		/*
441e3a96ca9SDamien Le Moal 		 * Zone append operations always go at the current write
442e3a96ca9SDamien Le Moal 		 * pointer, but regular write operations must already be
443e3a96ca9SDamien Le Moal 		 * aligned to the write pointer when submitted.
444e3a96ca9SDamien Le Moal 		 */
445eb0570c7SDamien Le Moal 		if (is_append) {
446fcc6eaa3SDamien Le Moal 			/*
447fcc6eaa3SDamien Le Moal 			 * If ordered zone append is in use, we already checked
448fcc6eaa3SDamien Le Moal 			 * and set the target sector in zloop_queue_rq().
449fcc6eaa3SDamien Le Moal 			 */
450fcc6eaa3SDamien Le Moal 			if (!zlo->ordered_zone_append) {
451a9637ab9SDamien Le Moal 				if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL ||
452a9637ab9SDamien Le Moal 				    zone->wp + nr_sectors > zone_end) {
453fcc6eaa3SDamien Le Moal 					spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock,
454fcc6eaa3SDamien Le Moal 							       flags);
455cf28f6f9SDamien Le Moal 					ret = -EIO;
456cf28f6f9SDamien Le Moal 					goto unlock;
457cf28f6f9SDamien Le Moal 				}
458eb0570c7SDamien Le Moal 				sector = zone->wp;
459fcc6eaa3SDamien Le Moal 			}
460eb0570c7SDamien Le Moal 			cmd->sector = sector;
461e3a96ca9SDamien Le Moal 		} else if (sector != zone->wp) {
462fcc6eaa3SDamien Le Moal 			spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
463eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: unaligned write: sect %llu, wp %llu\n",
464eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, sector, zone->wp);
465eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EIO;
466eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
467eb0570c7SDamien Le Moal 		}
468eb0570c7SDamien Le Moal 
469eb0570c7SDamien Le Moal 		/* Implicitly open the target zone. */
470eb0570c7SDamien Le Moal 		if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_CLOSED ||
471eb0570c7SDamien Le Moal 		    zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
472eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN;
473eb0570c7SDamien Le Moal 
474eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
475fcc6eaa3SDamien Le Moal 		 * Advance the write pointer, unless ordered zone append is in
476fcc6eaa3SDamien Le Moal 		 * use. If the write fails, the write pointer position will be
477fcc6eaa3SDamien Le Moal 		 * corrected when the next I/O starts execution.
478eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
479fcc6eaa3SDamien Le Moal 		if (!is_append || !zlo->ordered_zone_append) {
480eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->wp += nr_sectors;
481866d6574SDamien Le Moal 			if (zone->wp == zone_end) {
482eb0570c7SDamien Le Moal 				zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
483866d6574SDamien Le Moal 				zone->wp = ULLONG_MAX;
484866d6574SDamien Le Moal 			}
485eb0570c7SDamien Le Moal 		}
486eb0570c7SDamien Le Moal 
487fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
488fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
489fcc6eaa3SDamien Le Moal 
49071075d25SChaitanya Kulkarni 	nr_bvec = blk_rq_nr_bvec(rq);
491eb0570c7SDamien Le Moal 
492eb0570c7SDamien Le Moal 	if (rq->bio != rq->biotail) {
493eb0570c7SDamien Le Moal 		struct bio_vec *bvec;
494eb0570c7SDamien Le Moal 
495eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->bvec = kmalloc_array(nr_bvec, sizeof(*cmd->bvec), GFP_NOIO);
496eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!cmd->bvec) {
497eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EIO;
498eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
499eb0570c7SDamien Le Moal 		}
500eb0570c7SDamien Le Moal 
501eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
502eb0570c7SDamien Le Moal 		 * The bios of the request may be started from the middle of
503eb0570c7SDamien Le Moal 		 * the 'bvec' because of bio splitting, so we can't directly
504eb0570c7SDamien Le Moal 		 * copy bio->bi_iov_vec to new bvec. The rq_for_each_bvec
505eb0570c7SDamien Le Moal 		 * API will take care of all details for us.
506eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
507eb0570c7SDamien Le Moal 		bvec = cmd->bvec;
508eb0570c7SDamien Le Moal 		rq_for_each_bvec(tmp, rq, rq_iter) {
509eb0570c7SDamien Le Moal 			*bvec = tmp;
510eb0570c7SDamien Le Moal 			bvec++;
511eb0570c7SDamien Le Moal 		}
512eb0570c7SDamien Le Moal 		iov_iter_bvec(&iter, rw, cmd->bvec, nr_bvec, blk_rq_bytes(rq));
513eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
514eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
515eb0570c7SDamien Le Moal 		 * Same here, this bio may be started from the middle of the
516eb0570c7SDamien Le Moal 		 * 'bvec' because of bio splitting, so offset from the bvec
517eb0570c7SDamien Le Moal 		 * must be passed to iov iterator
518eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
519eb0570c7SDamien Le Moal 		iov_iter_bvec(&iter, rw,
520eb0570c7SDamien Le Moal 			__bvec_iter_bvec(rq->bio->bi_io_vec, rq->bio->bi_iter),
521eb0570c7SDamien Le Moal 					nr_bvec, blk_rq_bytes(rq));
522eb0570c7SDamien Le Moal 		iter.iov_offset = rq->bio->bi_iter.bi_bvec_done;
523eb0570c7SDamien Le Moal 	}
524eb0570c7SDamien Le Moal 
525eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_pos = (sector - zone->start) << SECTOR_SHIFT;
526eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_filp = zone->file;
527eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_complete = zloop_rw_complete;
528eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->buffered_io)
529eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->iocb.ki_flags = IOCB_DIRECT;
530eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
531eb0570c7SDamien Le Moal 
532eb0570c7SDamien Le Moal 	if (rw == ITER_SOURCE)
533eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zone->file->f_op->write_iter(&cmd->iocb, &iter);
534eb0570c7SDamien Le Moal 	else
535eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zone->file->f_op->read_iter(&cmd->iocb, &iter);
536eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
537eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags) && is_write)
538eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_unlock(&zone->lock);
539eb0570c7SDamien Le Moal out:
540eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret != -EIOCBQUEUED)
541eb0570c7SDamien Le Moal 		zloop_rw_complete(&cmd->iocb, ret);
542eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_put_cmd(cmd);
543eb0570c7SDamien Le Moal }
544eb0570c7SDamien Le Moal 
545*6acf7860SChristoph Hellwig /*
546*6acf7860SChristoph Hellwig  * Sync the entire FS containing the zone files instead of walking all files.
547*6acf7860SChristoph Hellwig  */
548*6acf7860SChristoph Hellwig static int zloop_flush(struct zloop_device *zlo)
549*6acf7860SChristoph Hellwig {
550*6acf7860SChristoph Hellwig 	struct super_block *sb = file_inode(zlo->data_dir)->i_sb;
551*6acf7860SChristoph Hellwig 	int ret;
552*6acf7860SChristoph Hellwig 
553*6acf7860SChristoph Hellwig 	down_read(&sb->s_umount);
554*6acf7860SChristoph Hellwig 	ret = sync_filesystem(sb);
555*6acf7860SChristoph Hellwig 	up_read(&sb->s_umount);
556*6acf7860SChristoph Hellwig 
557*6acf7860SChristoph Hellwig 	return ret;
558*6acf7860SChristoph Hellwig }
559*6acf7860SChristoph Hellwig 
560eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_handle_cmd(struct zloop_cmd *cmd)
561eb0570c7SDamien Le Moal {
562eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
563eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
564eb0570c7SDamien Le Moal 
565e8f0abddSChaitanya Kulkarni 	/* We can block in this context, so ignore REQ_NOWAIT. */
566e8f0abddSChaitanya Kulkarni 	if (rq->cmd_flags & REQ_NOWAIT)
567e8f0abddSChaitanya Kulkarni 		rq->cmd_flags &= ~REQ_NOWAIT;
568e8f0abddSChaitanya Kulkarni 
569eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (req_op(rq)) {
570eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_READ:
571eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
572eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
573eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
574eb0570c7SDamien Le Moal 		 * zloop_rw() always executes asynchronously or completes
575eb0570c7SDamien Le Moal 		 * directly.
576eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
577eb0570c7SDamien Le Moal 		zloop_rw(cmd);
578eb0570c7SDamien Le Moal 		return;
579eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_FLUSH:
580*6acf7860SChristoph Hellwig 		cmd->ret = zloop_flush(zlo);
581eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
582eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET:
583eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_reset_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
584eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
585eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
586eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_reset_all_zones(zlo);
587eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
588eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_FINISH:
589eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_finish_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
590eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
591eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_OPEN:
592eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_open_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
593eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
594eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
595eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_close_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
596eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
597eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
598eb0570c7SDamien Le Moal 		WARN_ON_ONCE(1);
599eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Unsupported operation %d\n", req_op(rq));
600eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = -EOPNOTSUPP;
601eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
602eb0570c7SDamien Le Moal 	}
603eb0570c7SDamien Le Moal 
604eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_complete_request(rq);
605eb0570c7SDamien Le Moal }
606eb0570c7SDamien Le Moal 
607eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_cmd_workfn(struct work_struct *work)
608eb0570c7SDamien Le Moal {
609eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = container_of(work, struct zloop_cmd, work);
610eb0570c7SDamien Le Moal 	int orig_flags = current->flags;
611eb0570c7SDamien Le Moal 
612eb0570c7SDamien Le Moal 	current->flags |= PF_LOCAL_THROTTLE | PF_MEMALLOC_NOIO;
613eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_handle_cmd(cmd);
614eb0570c7SDamien Le Moal 	current->flags = orig_flags;
615eb0570c7SDamien Le Moal }
616eb0570c7SDamien Le Moal 
617eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_complete_rq(struct request *rq)
618eb0570c7SDamien Le Moal {
619eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
620eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
621eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int zone_no = cmd->sector >> zlo->zone_shift;
622eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
623eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
624eb0570c7SDamien Le Moal 
625eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (req_op(rq)) {
626eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_READ:
627eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0)
628eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: failed read sector %llu, %llu sectors\n",
629eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, cmd->sector, cmd->nr_sectors);
630eb0570c7SDamien Le Moal 
631eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret >= 0 && cmd->ret != blk_rq_bytes(rq)) {
632eb0570c7SDamien Le Moal 			/* short read */
633eb0570c7SDamien Le Moal 			struct bio *bio;
634eb0570c7SDamien Le Moal 
635eb0570c7SDamien Le Moal 			__rq_for_each_bio(bio, rq)
636eb0570c7SDamien Le Moal 				zero_fill_bio(bio);
637eb0570c7SDamien Le Moal 		}
638eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
639eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
640eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
641eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0)
642eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: failed %swrite sector %llu, %llu sectors\n",
643eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no,
644eb0570c7SDamien Le Moal 			       req_op(rq) == REQ_OP_WRITE ? "" : "append ",
645eb0570c7SDamien Le Moal 			       cmd->sector, cmd->nr_sectors);
646eb0570c7SDamien Le Moal 
647eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret >= 0 && cmd->ret != blk_rq_bytes(rq)) {
648eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: partial write %ld/%u B\n",
649eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, cmd->ret, blk_rq_bytes(rq));
650eb0570c7SDamien Le Moal 			cmd->ret = -EIO;
651eb0570c7SDamien Le Moal 		}
652eb0570c7SDamien Le Moal 
653eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0 && !test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags)) {
654eb0570c7SDamien Le Moal 			/*
655eb0570c7SDamien Le Moal 			 * A write to a sequential zone file failed: mark the
656eb0570c7SDamien Le Moal 			 * zone as having an error. This will be corrected and
657eb0570c7SDamien Le Moal 			 * cleared when the next IO is submitted.
658eb0570c7SDamien Le Moal 			 */
659eb0570c7SDamien Le Moal 			set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
660eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
661eb0570c7SDamien Le Moal 		}
662eb0570c7SDamien Le Moal 		if (req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
663eb0570c7SDamien Le Moal 			rq->__sector = cmd->sector;
664eb0570c7SDamien Le Moal 
665eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
666eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
667eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
668eb0570c7SDamien Le Moal 	}
669eb0570c7SDamien Le Moal 
670eb0570c7SDamien Le Moal 	if (cmd->ret < 0)
671eb0570c7SDamien Le Moal 		sts = errno_to_blk_status(cmd->ret);
672eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_end_request(rq, sts);
673eb0570c7SDamien Le Moal }
674eb0570c7SDamien Le Moal 
675fcc6eaa3SDamien Le Moal static bool zloop_set_zone_append_sector(struct request *rq)
676fcc6eaa3SDamien Le Moal {
677fcc6eaa3SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
678fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned int zone_no = rq_zone_no(rq);
679fcc6eaa3SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
680fcc6eaa3SDamien Le Moal 	sector_t zone_end = zone->start + zlo->zone_capacity;
681fcc6eaa3SDamien Le Moal 	sector_t nr_sectors = blk_rq_sectors(rq);
682fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
683fcc6eaa3SDamien Le Moal 
684fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
685fcc6eaa3SDamien Le Moal 
686fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL ||
687fcc6eaa3SDamien Le Moal 	    zone->wp + nr_sectors > zone_end) {
688fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
689fcc6eaa3SDamien Le Moal 		return false;
690fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
691fcc6eaa3SDamien Le Moal 
692fcc6eaa3SDamien Le Moal 	rq->__sector = zone->wp;
693fcc6eaa3SDamien Le Moal 	zone->wp += blk_rq_sectors(rq);
694fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zone->wp >= zone_end) {
695fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
696fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zone->wp = ULLONG_MAX;
697fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
698fcc6eaa3SDamien Le Moal 
699fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
700fcc6eaa3SDamien Le Moal 
701fcc6eaa3SDamien Le Moal 	return true;
702fcc6eaa3SDamien Le Moal }
703fcc6eaa3SDamien Le Moal 
704eb0570c7SDamien Le Moal static blk_status_t zloop_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
705eb0570c7SDamien Le Moal 				   const struct blk_mq_queue_data *bd)
706eb0570c7SDamien Le Moal {
707eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = bd->rq;
708eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
709eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
710eb0570c7SDamien Le Moal 
7114b2b0315SYongpeng Yang 	if (data_race(READ_ONCE(zlo->state)) == Zlo_deleting)
712eb0570c7SDamien Le Moal 		return BLK_STS_IOERR;
713eb0570c7SDamien Le Moal 
714fcc6eaa3SDamien Le Moal 	/*
715fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * If we need to strongly order zone append operations, set the request
716fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * sector to the zone write pointer location now instead of when the
717fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * command work runs.
718fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 */
719fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zlo->ordered_zone_append && req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
720fcc6eaa3SDamien Le Moal 		if (!zloop_set_zone_append_sector(rq))
721fcc6eaa3SDamien Le Moal 			return BLK_STS_IOERR;
722fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
723fcc6eaa3SDamien Le Moal 
724eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_start_request(rq);
725eb0570c7SDamien Le Moal 
726eb0570c7SDamien Le Moal 	INIT_WORK(&cmd->work, zloop_cmd_workfn);
727eb0570c7SDamien Le Moal 	queue_work(zlo->workqueue, &cmd->work);
728eb0570c7SDamien Le Moal 
729eb0570c7SDamien Le Moal 	return BLK_STS_OK;
730eb0570c7SDamien Le Moal }
731eb0570c7SDamien Le Moal 
732eb0570c7SDamien Le Moal static const struct blk_mq_ops zloop_mq_ops = {
733eb0570c7SDamien Le Moal 	.queue_rq       = zloop_queue_rq,
734eb0570c7SDamien Le Moal 	.complete	= zloop_complete_rq,
735eb0570c7SDamien Le Moal };
736eb0570c7SDamien Le Moal 
737eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_open(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
738eb0570c7SDamien Le Moal {
739eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
740eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
741eb0570c7SDamien Le Moal 
742eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
743eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
744eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
745eb0570c7SDamien Le Moal 
746eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zlo->state != Zlo_live)
747eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENXIO;
748eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
749eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
750eb0570c7SDamien Le Moal }
751eb0570c7SDamien Le Moal 
752eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
753fdb9aed8SDamien Le Moal 		unsigned int nr_zones, struct blk_report_zones_args *args)
754eb0570c7SDamien Le Moal {
755eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
756eb0570c7SDamien Le Moal 	struct blk_zone blkz = {};
757eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int first, i;
758fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
759eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
760eb0570c7SDamien Le Moal 
761eb0570c7SDamien Le Moal 	first = disk_zone_no(disk, sector);
762eb0570c7SDamien Le Moal 	if (first >= zlo->nr_zones)
763eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
764eb0570c7SDamien Le Moal 	nr_zones = min(nr_zones, zlo->nr_zones - first);
765eb0570c7SDamien Le Moal 
766eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
767eb0570c7SDamien Le Moal 		unsigned int zone_no = first + i;
768eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
769eb0570c7SDamien Le Moal 
770eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_lock(&zone->lock);
771eb0570c7SDamien Le Moal 
772eb0570c7SDamien Le Moal 		if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
773eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
774eb0570c7SDamien Le Moal 			if (ret) {
775eb0570c7SDamien Le Moal 				mutex_unlock(&zone->lock);
776eb0570c7SDamien Le Moal 				return ret;
777eb0570c7SDamien Le Moal 			}
778eb0570c7SDamien Le Moal 		}
779eb0570c7SDamien Le Moal 
780eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.start = zone->start;
781eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.len = zlo->zone_size;
782fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
783eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.wp = zone->wp;
784fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
785eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.cond = zone->cond;
786eb0570c7SDamien Le Moal 		if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags)) {
787eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.type = BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL;
788eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.capacity = zlo->zone_size;
789eb0570c7SDamien Le Moal 		} else {
790eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.type = BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ;
791eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.capacity = zlo->zone_capacity;
792eb0570c7SDamien Le Moal 		}
793eb0570c7SDamien Le Moal 
794eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_unlock(&zone->lock);
795eb0570c7SDamien Le Moal 
796fdb9aed8SDamien Le Moal 		ret = disk_report_zone(disk, &blkz, i, args);
797eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
798eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
799eb0570c7SDamien Le Moal 	}
800eb0570c7SDamien Le Moal 
801eb0570c7SDamien Le Moal 	return nr_zones;
802eb0570c7SDamien Le Moal }
803eb0570c7SDamien Le Moal 
804eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_free_disk(struct gendisk *disk)
805eb0570c7SDamien Le Moal {
806eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
807eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int i;
808eb0570c7SDamien Le Moal 
80976576185SShin'ichiro Kawasaki 	blk_mq_free_tag_set(&zlo->tag_set);
81076576185SShin'ichiro Kawasaki 
811eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < zlo->nr_zones; i++) {
812eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[i];
813eb0570c7SDamien Le Moal 
814eb0570c7SDamien Le Moal 		mapping_set_gfp_mask(zone->file->f_mapping,
815eb0570c7SDamien Le Moal 				zone->old_gfp_mask);
816eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(zone->file);
817eb0570c7SDamien Le Moal 	}
818eb0570c7SDamien Le Moal 
819eb0570c7SDamien Le Moal 	fput(zlo->data_dir);
820eb0570c7SDamien Le Moal 	destroy_workqueue(zlo->workqueue);
821eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(zlo->base_dir);
822eb0570c7SDamien Le Moal 	kvfree(zlo);
823eb0570c7SDamien Le Moal }
824eb0570c7SDamien Le Moal 
825eb0570c7SDamien Le Moal static const struct block_device_operations zloop_fops = {
826eb0570c7SDamien Le Moal 	.owner			= THIS_MODULE,
827eb0570c7SDamien Le Moal 	.open			= zloop_open,
828eb0570c7SDamien Le Moal 	.report_zones		= zloop_report_zones,
829eb0570c7SDamien Le Moal 	.free_disk		= zloop_free_disk,
830eb0570c7SDamien Le Moal };
831eb0570c7SDamien Le Moal 
832eb0570c7SDamien Le Moal __printf(3, 4)
833eb0570c7SDamien Le Moal static struct file *zloop_filp_open_fmt(int oflags, umode_t mode,
834eb0570c7SDamien Le Moal 		const char *fmt, ...)
835eb0570c7SDamien Le Moal {
836eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file *file;
837eb0570c7SDamien Le Moal 	va_list ap;
838eb0570c7SDamien Le Moal 	char *p;
839eb0570c7SDamien Le Moal 
840eb0570c7SDamien Le Moal 	va_start(ap, fmt);
841eb0570c7SDamien Le Moal 	p = kvasprintf(GFP_KERNEL, fmt, ap);
842eb0570c7SDamien Le Moal 	va_end(ap);
843eb0570c7SDamien Le Moal 
844eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!p)
845eb0570c7SDamien Le Moal 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
846eb0570c7SDamien Le Moal 	file = filp_open(p, oflags, mode);
847eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(p);
848eb0570c7SDamien Le Moal 	return file;
849eb0570c7SDamien Le Moal }
850eb0570c7SDamien Le Moal 
851eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_get_block_size(struct zloop_device *zlo,
852eb0570c7SDamien Le Moal 				struct zloop_zone *zone)
853eb0570c7SDamien Le Moal {
854eb0570c7SDamien Le Moal 	struct block_device *sb_bdev = zone->file->f_mapping->host->i_sb->s_bdev;
855eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat st;
856eb0570c7SDamien Le Moal 
857eb0570c7SDamien Le Moal 	/*
858eb0570c7SDamien Le Moal 	 * If the FS block size is lower than or equal to 4K, use that as the
859eb0570c7SDamien Le Moal 	 * device block size. Otherwise, fallback to the FS direct IO alignment
860eb0570c7SDamien Le Moal 	 * constraint if that is provided, and to the FS underlying device
861eb0570c7SDamien Le Moal 	 * physical block size if the direct IO alignment is unknown.
862eb0570c7SDamien Le Moal 	 */
863eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_inode(zone->file)->i_sb->s_blocksize <= SZ_4K)
864eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = file_inode(zone->file)->i_sb->s_blocksize;
865eb0570c7SDamien Le Moal 	else if (!vfs_getattr(&zone->file->f_path, &st, STATX_DIOALIGN, 0) &&
866eb0570c7SDamien Le Moal 		 (st.result_mask & STATX_DIOALIGN))
867eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = st.dio_offset_align;
868eb0570c7SDamien Le Moal 	else if (sb_bdev)
869eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = bdev_physical_block_size(sb_bdev);
870eb0570c7SDamien Le Moal 	else
871eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = SECTOR_SIZE;
872eb0570c7SDamien Le Moal 
873eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zlo->zone_capacity & ((zlo->block_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
874eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone capacity is not aligned to block size %u\n",
875eb0570c7SDamien Le Moal 		       zlo->block_size);
876eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
877eb0570c7SDamien Le Moal 	}
878eb0570c7SDamien Le Moal 
879eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
880eb0570c7SDamien Le Moal }
881eb0570c7SDamien Le Moal 
882eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_init_zone(struct zloop_device *zlo, struct zloop_options *opts,
883eb0570c7SDamien Le Moal 			   unsigned int zone_no, bool restore)
884eb0570c7SDamien Le Moal {
885eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
886eb0570c7SDamien Le Moal 	int oflags = O_RDWR;
887eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat stat;
888eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t file_sectors;
889eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
890eb0570c7SDamien Le Moal 
891eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_init(&zone->lock);
892fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_init(&zone->wp_lock);
893eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->start = (sector_t)zone_no << zlo->zone_shift;
894eb0570c7SDamien Le Moal 
895eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!restore)
896eb0570c7SDamien Le Moal 		oflags |= O_CREAT;
897eb0570c7SDamien Le Moal 
898eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!opts->buffered_io)
899eb0570c7SDamien Le Moal 		oflags |= O_DIRECT;
900eb0570c7SDamien Le Moal 
901eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zone_no < zlo->nr_conv_zones) {
902eb0570c7SDamien Le Moal 		/* Conventional zone file. */
903eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags);
904eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_NOT_WP;
905eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = U64_MAX;
906eb0570c7SDamien Le Moal 
907eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->file = zloop_filp_open_fmt(oflags, 0600, "%s/%u/cnv-%06u",
908eb0570c7SDamien Le Moal 					zlo->base_dir, zlo->id, zone_no);
909eb0570c7SDamien Le Moal 		if (IS_ERR(zone->file)) {
910eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to open zone %u file %s/%u/cnv-%06u (err=%ld)",
911eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, zlo->base_dir, zlo->id, zone_no,
912eb0570c7SDamien Le Moal 			       PTR_ERR(zone->file));
913eb0570c7SDamien Le Moal 			return PTR_ERR(zone->file);
914eb0570c7SDamien Le Moal 		}
915eb0570c7SDamien Le Moal 
916eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!zlo->block_size) {
917eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = zloop_get_block_size(zlo, zone);
918eb0570c7SDamien Le Moal 			if (ret)
919eb0570c7SDamien Le Moal 				return ret;
920eb0570c7SDamien Le Moal 		}
921eb0570c7SDamien Le Moal 
922eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = vfs_getattr(&zone->file->f_path, &stat, STATX_SIZE, 0);
923eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret < 0) {
924eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to get zone %u file stat\n", zone_no);
925eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
926eb0570c7SDamien Le Moal 		}
927eb0570c7SDamien Le Moal 		file_sectors = stat.size >> SECTOR_SHIFT;
928eb0570c7SDamien Le Moal 
929eb0570c7SDamien Le Moal 		if (restore && file_sectors != zlo->zone_size) {
930eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Invalid conventional zone %u file size (%llu sectors != %llu)\n",
931eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, file_sectors, zlo->zone_capacity);
932eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
933eb0570c7SDamien Le Moal 		}
934eb0570c7SDamien Le Moal 
935eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = vfs_truncate(&zone->file->f_path,
936eb0570c7SDamien Le Moal 				   zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT);
937eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret < 0) {
938eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to truncate zone %u file (err=%d)\n",
939eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, ret);
940eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
941eb0570c7SDamien Le Moal 		}
942eb0570c7SDamien Le Moal 
943eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
944eb0570c7SDamien Le Moal 	}
945eb0570c7SDamien Le Moal 
946eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Sequential zone file. */
947eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->file = zloop_filp_open_fmt(oflags, 0600, "%s/%u/seq-%06u",
948eb0570c7SDamien Le Moal 					 zlo->base_dir, zlo->id, zone_no);
949eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zone->file)) {
950eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to open zone %u file %s/%u/seq-%06u (err=%ld)",
951eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, zlo->base_dir, zlo->id, zone_no,
952eb0570c7SDamien Le Moal 		       PTR_ERR(zone->file));
953eb0570c7SDamien Le Moal 		return PTR_ERR(zone->file);
954eb0570c7SDamien Le Moal 	}
955eb0570c7SDamien Le Moal 
956eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->block_size) {
957eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_get_block_size(zlo, zone);
958eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
959eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
960eb0570c7SDamien Le Moal 	}
961eb0570c7SDamien Le Moal 
962eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_get_block_size(zlo, zone);
963eb0570c7SDamien Le Moal 
964eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
965eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
966eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
967eb0570c7SDamien Le Moal 
968eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
969eb0570c7SDamien Le Moal }
970eb0570c7SDamien Le Moal 
971eb0570c7SDamien Le Moal static bool zloop_dev_exists(struct zloop_device *zlo)
972eb0570c7SDamien Le Moal {
973eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file *cnv, *seq;
974eb0570c7SDamien Le Moal 	bool exists;
975eb0570c7SDamien Le Moal 
976eb0570c7SDamien Le Moal 	cnv = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY, 0600, "%s/%u/cnv-%06u",
977eb0570c7SDamien Le Moal 				  zlo->base_dir, zlo->id, 0);
978eb0570c7SDamien Le Moal 	seq = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY, 0600, "%s/%u/seq-%06u",
979eb0570c7SDamien Le Moal 				  zlo->base_dir, zlo->id, 0);
980eb0570c7SDamien Le Moal 	exists = !IS_ERR(cnv) || !IS_ERR(seq);
981eb0570c7SDamien Le Moal 
982eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!IS_ERR(cnv))
983eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(cnv);
984eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!IS_ERR(seq))
985eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(seq);
986eb0570c7SDamien Le Moal 
987eb0570c7SDamien Le Moal 	return exists;
988eb0570c7SDamien Le Moal }
989eb0570c7SDamien Le Moal 
990eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_add(struct zloop_options *opts)
991eb0570c7SDamien Le Moal {
992eb0570c7SDamien Le Moal 	struct queue_limits lim = {
993eb0570c7SDamien Le Moal 		.max_hw_sectors		= SZ_1M >> SECTOR_SHIFT,
994eb0570c7SDamien Le Moal 		.chunk_sectors		= opts->zone_size,
995*6acf7860SChristoph Hellwig 		.features		= BLK_FEAT_ZONED | BLK_FEAT_WRITE_CACHE,
996*6acf7860SChristoph Hellwig 
997eb0570c7SDamien Le Moal 	};
998eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int nr_zones, i, j;
999eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo;
1000eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = -EINVAL;
1001eb0570c7SDamien Le Moal 	bool restore;
1002eb0570c7SDamien Le Moal 
1003eb0570c7SDamien Le Moal 	__module_get(THIS_MODULE);
1004eb0570c7SDamien Le Moal 
1005eb0570c7SDamien Le Moal 	nr_zones = opts->capacity >> ilog2(opts->zone_size);
1006eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->nr_conv_zones >= nr_zones) {
1007eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid number of conventional zones %u\n",
1008eb0570c7SDamien Le Moal 		       opts->nr_conv_zones);
1009eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1010eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1011eb0570c7SDamien Le Moal 
1012eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo = kvzalloc(struct_size(zlo, zones, nr_zones), GFP_KERNEL);
1013eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo) {
1014eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1015eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1016eb0570c7SDamien Le Moal 	}
10174b2b0315SYongpeng Yang 	WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_creating);
1018eb0570c7SDamien Le Moal 
1019eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
1020eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1021eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_dev;
1022eb0570c7SDamien Le Moal 
1023eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Allocate id, if @opts->id >= 0, we're requesting that specific id */
1024eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->id >= 0) {
1025eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = idr_alloc(&zloop_index_idr, zlo,
1026eb0570c7SDamien Le Moal 				  opts->id, opts->id + 1, GFP_KERNEL);
1027eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret == -ENOSPC)
1028eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EEXIST;
1029eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
1030eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = idr_alloc(&zloop_index_idr, zlo, 0, 0, GFP_KERNEL);
1031eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1032eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1033eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret < 0)
1034eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_dev;
1035eb0570c7SDamien Le Moal 
1036eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->id = ret;
1037eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->zone_shift = ilog2(opts->zone_size);
1038eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->zone_size = opts->zone_size;
1039eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->zone_capacity)
1040eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->zone_capacity = opts->zone_capacity;
1041eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1042eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->zone_capacity = zlo->zone_size;
1043eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->nr_zones = nr_zones;
1044eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->nr_conv_zones = opts->nr_conv_zones;
1045eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->buffered_io = opts->buffered_io;
10469236c5fdSDamien Le Moal 	zlo->zone_append = opts->zone_append;
1047fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zlo->zone_append)
1048fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zlo->ordered_zone_append = opts->ordered_zone_append;
1049eb0570c7SDamien Le Moal 
1050eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->workqueue = alloc_workqueue("zloop%d", WQ_UNBOUND | WQ_FREEZABLE,
1051eb0570c7SDamien Le Moal 				opts->nr_queues * opts->queue_depth, zlo->id);
1052eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->workqueue) {
1053eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1054eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_idr;
1055eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1056eb0570c7SDamien Le Moal 
1057eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->base_dir)
1058eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->base_dir = kstrdup(opts->base_dir, GFP_KERNEL);
1059eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1060eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->base_dir = kstrdup(ZLOOP_DEF_BASE_DIR, GFP_KERNEL);
1061eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->base_dir) {
1062eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1063eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_destroy_workqueue;
1064eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1065eb0570c7SDamien Le Moal 
1066eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->data_dir = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY | O_DIRECTORY, 0, "%s/%u",
1067eb0570c7SDamien Le Moal 					    zlo->base_dir, zlo->id);
1068eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zlo->data_dir)) {
1069eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = PTR_ERR(zlo->data_dir);
1070eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_warn("Failed to open directory %s/%u (err=%d)\n",
1071eb0570c7SDamien Le Moal 			zlo->base_dir, zlo->id, ret);
1072eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_base_dir;
1073eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1074eb0570c7SDamien Le Moal 
1075eb0570c7SDamien Le Moal 	/*
1076eb0570c7SDamien Le Moal 	 * If we already have zone files, we are restoring a device created by a
1077eb0570c7SDamien Le Moal 	 * previous add operation. In this case, zloop_init_zone() will check
1078eb0570c7SDamien Le Moal 	 * that the zone files are consistent with the zone configuration given.
1079eb0570c7SDamien Le Moal 	 */
1080eb0570c7SDamien Le Moal 	restore = zloop_dev_exists(zlo);
1081eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
1082eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_init_zone(zlo, opts, i, restore);
1083eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
1084eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out_close_files;
1085eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1086eb0570c7SDamien Le Moal 
1087eb0570c7SDamien Le Moal 	lim.physical_block_size = zlo->block_size;
1088eb0570c7SDamien Le Moal 	lim.logical_block_size = zlo->block_size;
10899236c5fdSDamien Le Moal 	if (zlo->zone_append)
10909236c5fdSDamien Le Moal 		lim.max_hw_zone_append_sectors = lim.max_hw_sectors;
1091eb0570c7SDamien Le Moal 
1092eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.ops = &zloop_mq_ops;
1093eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.nr_hw_queues = opts->nr_queues;
1094eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.queue_depth = opts->queue_depth;
1095eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
1096eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.cmd_size = sizeof(struct zloop_cmd);
1097eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.driver_data = zlo;
1098eb0570c7SDamien Le Moal 
1099eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = blk_mq_alloc_tag_set(&zlo->tag_set);
1100eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1101eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("blk_mq_alloc_tag_set failed (err=%d)\n", ret);
1102eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_close_files;
1103eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1104eb0570c7SDamien Le Moal 
1105eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk = blk_mq_alloc_disk(&zlo->tag_set, &lim, zlo);
1106eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zlo->disk)) {
1107eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("blk_mq_alloc_disk failed (err=%d)\n", ret);
1108eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = PTR_ERR(zlo->disk);
1109eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_tags;
1110eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1111eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->flags = GENHD_FL_NO_PART;
1112eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->fops = &zloop_fops;
1113eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->private_data = zlo;
1114eb0570c7SDamien Le Moal 	sprintf(zlo->disk->disk_name, "zloop%d", zlo->id);
1115eb0570c7SDamien Le Moal 	set_capacity(zlo->disk, (u64)lim.chunk_sectors * zlo->nr_zones);
1116eb0570c7SDamien Le Moal 
1117eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = blk_revalidate_disk_zones(zlo->disk);
1118eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1119eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_disk;
1120eb0570c7SDamien Le Moal 
1121eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = add_disk(zlo->disk);
1122eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1123eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("add_disk failed (err=%d)\n", ret);
1124eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_disk;
1125eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1126eb0570c7SDamien Le Moal 
1127eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zloop_ctl_mutex);
11284b2b0315SYongpeng Yang 	WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_live);
1129eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1130eb0570c7SDamien Le Moal 
11319236c5fdSDamien Le Moal 	pr_info("zloop: device %d, %u zones of %llu MiB, %u B block size\n",
1132eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->id, zlo->nr_zones,
1133eb0570c7SDamien Le Moal 		((sector_t)zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT) >> 20,
1134eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size);
1135fcc6eaa3SDamien Le Moal 	pr_info("zloop%d: using %s%s zone append\n",
11369236c5fdSDamien Le Moal 		zlo->id,
1137fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zlo->ordered_zone_append ? "ordered " : "",
11389236c5fdSDamien Le Moal 		zlo->zone_append ? "native" : "emulated");
1139eb0570c7SDamien Le Moal 
1140eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1141eb0570c7SDamien Le Moal 
1142eb0570c7SDamien Le Moal out_cleanup_disk:
1143eb0570c7SDamien Le Moal 	put_disk(zlo->disk);
1144eb0570c7SDamien Le Moal out_cleanup_tags:
1145eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_free_tag_set(&zlo->tag_set);
1146eb0570c7SDamien Le Moal out_close_files:
1147eb0570c7SDamien Le Moal 	for (j = 0; j < i; j++) {
1148eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[j];
1149eb0570c7SDamien Le Moal 
1150eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!IS_ERR_OR_NULL(zone->file))
1151eb0570c7SDamien Le Moal 			fput(zone->file);
1152eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1153eb0570c7SDamien Le Moal 	fput(zlo->data_dir);
1154eb0570c7SDamien Le Moal out_free_base_dir:
1155eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(zlo->base_dir);
1156eb0570c7SDamien Le Moal out_destroy_workqueue:
1157eb0570c7SDamien Le Moal 	destroy_workqueue(zlo->workqueue);
1158eb0570c7SDamien Le Moal out_free_idr:
1159eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zloop_ctl_mutex);
1160eb0570c7SDamien Le Moal 	idr_remove(&zloop_index_idr, zlo->id);
1161eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1162eb0570c7SDamien Le Moal out_free_dev:
1163eb0570c7SDamien Le Moal 	kvfree(zlo);
1164eb0570c7SDamien Le Moal out:
1165eb0570c7SDamien Le Moal 	module_put(THIS_MODULE);
1166eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret == -ENOENT)
1167eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1168eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
1169eb0570c7SDamien Le Moal }
1170eb0570c7SDamien Le Moal 
1171eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_remove(struct zloop_options *opts)
1172eb0570c7SDamien Le Moal {
1173eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo;
1174eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
1175eb0570c7SDamien Le Moal 
1176eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!(opts->mask & ZLOOP_OPT_ID)) {
1177eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("No ID specified\n");
1178eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
1179eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1180eb0570c7SDamien Le Moal 
1181eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
1182eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1183eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1184eb0570c7SDamien Le Moal 
1185eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo = idr_find(&zloop_index_idr, opts->id);
1186eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo || zlo->state == Zlo_creating) {
1187eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENODEV;
1188eb0570c7SDamien Le Moal 	} else if (zlo->state == Zlo_deleting) {
1189eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1190eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
1191eb0570c7SDamien Le Moal 		idr_remove(&zloop_index_idr, zlo->id);
11924b2b0315SYongpeng Yang 		WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_deleting);
1193eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1194eb0570c7SDamien Le Moal 
1195eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1196eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1197eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1198eb0570c7SDamien Le Moal 
1199eb0570c7SDamien Le Moal 	del_gendisk(zlo->disk);
1200eb0570c7SDamien Le Moal 	put_disk(zlo->disk);
1201eb0570c7SDamien Le Moal 
1202eb0570c7SDamien Le Moal 	pr_info("Removed device %d\n", opts->id);
1203eb0570c7SDamien Le Moal 
1204eb0570c7SDamien Le Moal 	module_put(THIS_MODULE);
1205eb0570c7SDamien Le Moal 
1206eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1207eb0570c7SDamien Le Moal }
1208eb0570c7SDamien Le Moal 
1209eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_parse_options(struct zloop_options *opts, const char *buf)
1210eb0570c7SDamien Le Moal {
1211eb0570c7SDamien Le Moal 	substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
1212eb0570c7SDamien Le Moal 	char *options, *o, *p;
1213eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int token;
1214eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
1215eb0570c7SDamien Le Moal 
1216eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Set defaults. */
1217eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->mask = 0;
1218eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->id = ZLOOP_DEF_ID;
1219eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->capacity = ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE * ZLOOP_DEF_NR_ZONES;
1220eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->zone_size = ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE;
1221eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->nr_conv_zones = ZLOOP_DEF_NR_CONV_ZONES;
1222eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->nr_queues = ZLOOP_DEF_NR_QUEUES;
1223eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->queue_depth = ZLOOP_DEF_QUEUE_DEPTH;
1224eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->buffered_io = ZLOOP_DEF_BUFFERED_IO;
12259236c5fdSDamien Le Moal 	opts->zone_append = ZLOOP_DEF_ZONE_APPEND;
1226fcc6eaa3SDamien Le Moal 	opts->ordered_zone_append = ZLOOP_DEF_ORDERED_ZONE_APPEND;
1227eb0570c7SDamien Le Moal 
1228eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!buf)
1229eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
1230eb0570c7SDamien Le Moal 
1231eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Skip leading spaces before the options. */
1232eb0570c7SDamien Le Moal 	while (isspace(*buf))
1233eb0570c7SDamien Le Moal 		buf++;
1234eb0570c7SDamien Le Moal 
1235eb0570c7SDamien Le Moal 	options = o = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
1236eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!options)
1237eb0570c7SDamien Le Moal 		return -ENOMEM;
1238eb0570c7SDamien Le Moal 
1239eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Parse the options, doing only some light invalid value checks. */
1240eb0570c7SDamien Le Moal 	while ((p = strsep(&o, ",\n")) != NULL) {
1241eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!*p)
1242eb0570c7SDamien Le Moal 			continue;
1243eb0570c7SDamien Le Moal 
1244eb0570c7SDamien Le Moal 		token = match_token(p, zloop_opt_tokens, args);
1245eb0570c7SDamien Le Moal 		opts->mask |= token;
1246eb0570c7SDamien Le Moal 		switch (token) {
1247eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ID:
1248eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_int(args, &opts->id)) {
1249eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1250eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1251eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1252eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1253eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_CAPACITY:
1254eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1255eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1256eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1257eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1258eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1259eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid capacity\n");
1260eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1261eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1262eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1263eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->capacity =
1264eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1265eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1266eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE:
1267eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1268eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1269eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1270eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1271eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token || token > ZLOOP_MAX_ZONE_SIZE_MB ||
1272eb0570c7SDamien Le Moal 			    !is_power_of_2(token)) {
1273eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone size %u\n", token);
1274eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1275eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1276eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1277eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->zone_size =
1278eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1279eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1280eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY:
1281eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1282eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1283eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1284eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1285eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1286eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone capacity\n");
1287eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1288eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1289eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1290eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->zone_capacity =
1291eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1292eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1293eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES:
1294eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1295eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1296eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1297eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1298eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->nr_conv_zones = token;
1299eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1300eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_BASE_DIR:
1301eb0570c7SDamien Le Moal 			p = match_strdup(args);
1302eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!p) {
1303eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -ENOMEM;
1304eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1305eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1306eb0570c7SDamien Le Moal 			kfree(opts->base_dir);
1307eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->base_dir = p;
1308eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1309eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_NR_QUEUES:
1310eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1311eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1312eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1313eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1314eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1315eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid number of queues\n");
1316eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1317eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1318eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1319eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->nr_queues = min(token, num_online_cpus());
1320eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1321eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH:
1322eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1323eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1324eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1325eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1326eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1327eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid queue depth\n");
1328eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1329eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1330eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1331eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->queue_depth = token;
1332eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1333eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO:
1334eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->buffered_io = true;
1335eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
13369236c5fdSDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND:
13379236c5fdSDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
13389236c5fdSDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
13399236c5fdSDamien Le Moal 				goto out;
13409236c5fdSDamien Le Moal 			}
13419236c5fdSDamien Le Moal 			if (token != 0 && token != 1) {
13429236c5fdSDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone_append value\n");
13439236c5fdSDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
13449236c5fdSDamien Le Moal 				goto out;
13459236c5fdSDamien Le Moal 			}
13469236c5fdSDamien Le Moal 			opts->zone_append = token;
13479236c5fdSDamien Le Moal 			break;
1348fcc6eaa3SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND:
1349fcc6eaa3SDamien Le Moal 			opts->ordered_zone_append = true;
1350fcc6eaa3SDamien Le Moal 			break;
1351eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ERR:
1352eb0570c7SDamien Le Moal 		default:
1353eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_warn("unknown parameter or missing value '%s'\n", p);
1354eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EINVAL;
1355eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out;
1356eb0570c7SDamien Le Moal 		}
1357eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1358eb0570c7SDamien Le Moal 
1359eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = -EINVAL;
1360eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->capacity <= opts->zone_size) {
1361eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid capacity\n");
1362eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1363eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1364eb0570c7SDamien Le Moal 
1365eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->zone_capacity > opts->zone_size) {
1366eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid zone capacity\n");
1367eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1368eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1369eb0570c7SDamien Le Moal 
1370eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = 0;
1371eb0570c7SDamien Le Moal out:
1372eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(options);
1373eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
1374eb0570c7SDamien Le Moal }
1375eb0570c7SDamien Le Moal 
1376eb0570c7SDamien Le Moal enum {
1377eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_CTL_ADD,
1378eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_CTL_REMOVE,
1379eb0570c7SDamien Le Moal };
1380eb0570c7SDamien Le Moal 
1381eb0570c7SDamien Le Moal static struct zloop_ctl_op {
1382eb0570c7SDamien Le Moal 	int		code;
1383eb0570c7SDamien Le Moal 	const char	*name;
1384eb0570c7SDamien Le Moal } zloop_ctl_ops[] = {
1385eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_CTL_ADD,	"add" },
1386eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_CTL_REMOVE,	"remove" },
1387eb0570c7SDamien Le Moal 	{ -1,	NULL },
1388eb0570c7SDamien Le Moal };
1389eb0570c7SDamien Le Moal 
1390eb0570c7SDamien Le Moal static ssize_t zloop_ctl_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1391eb0570c7SDamien Le Moal 			       size_t count, loff_t *pos)
1392eb0570c7SDamien Le Moal {
1393eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_options opts = { };
1394eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_ctl_op *op;
1395eb0570c7SDamien Le Moal 	const char *buf, *opts_buf;
1396eb0570c7SDamien Le Moal 	int i, ret;
1397eb0570c7SDamien Le Moal 
1398eb0570c7SDamien Le Moal 	if (count > PAGE_SIZE)
1399eb0570c7SDamien Le Moal 		return -ENOMEM;
1400eb0570c7SDamien Le Moal 
1401eb0570c7SDamien Le Moal 	buf = memdup_user_nul(ubuf, count);
1402eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(buf))
1403eb0570c7SDamien Le Moal 		return PTR_ERR(buf);
1404eb0570c7SDamien Le Moal 
1405eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(zloop_ctl_ops); i++) {
1406eb0570c7SDamien Le Moal 		op = &zloop_ctl_ops[i];
1407eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!op->name) {
1408eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Invalid operation\n");
1409eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EINVAL;
1410eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out;
1411eb0570c7SDamien Le Moal 		}
1412eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!strncmp(buf, op->name, strlen(op->name)))
1413eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1414eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1415eb0570c7SDamien Le Moal 
1416eb0570c7SDamien Le Moal 	if (count <= strlen(op->name))
1417eb0570c7SDamien Le Moal 		opts_buf = NULL;
1418eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1419eb0570c7SDamien Le Moal 		opts_buf = buf + strlen(op->name);
1420eb0570c7SDamien Le Moal 
1421eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = zloop_parse_options(&opts, opts_buf);
1422eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1423eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to parse options\n");
1424eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1425eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1426eb0570c7SDamien Le Moal 
1427eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (op->code) {
1428eb0570c7SDamien Le Moal 	case ZLOOP_CTL_ADD:
1429eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_ctl_add(&opts);
1430eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
1431eb0570c7SDamien Le Moal 	case ZLOOP_CTL_REMOVE:
1432eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_ctl_remove(&opts);
1433eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
1434eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
1435eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid operation\n");
1436eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1437eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1438eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1439eb0570c7SDamien Le Moal 
1440eb0570c7SDamien Le Moal out:
1441eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(opts.base_dir);
1442eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(buf);
1443eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret ? ret : count;
1444eb0570c7SDamien Le Moal }
1445eb0570c7SDamien Le Moal 
1446eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_show(struct seq_file *seq_file, void *private)
1447eb0570c7SDamien Le Moal {
1448eb0570c7SDamien Le Moal 	const struct match_token *tok;
1449eb0570c7SDamien Le Moal 	int i;
1450eb0570c7SDamien Le Moal 
1451eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Add operation */
1452eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_printf(seq_file, "%s ", zloop_ctl_ops[0].name);
1453eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(zloop_opt_tokens); i++) {
1454eb0570c7SDamien Le Moal 		tok = &zloop_opt_tokens[i];
1455eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!tok->pattern)
1456eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1457eb0570c7SDamien Le Moal 		if (i)
1458eb0570c7SDamien Le Moal 			seq_putc(seq_file, ',');
1459eb0570c7SDamien Le Moal 		seq_puts(seq_file, tok->pattern);
1460eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1461eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_putc(seq_file, '\n');
1462eb0570c7SDamien Le Moal 
1463eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Remove operation */
1464eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_puts(seq_file, zloop_ctl_ops[1].name);
1465eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_puts(seq_file, " id=%d\n");
1466eb0570c7SDamien Le Moal 
1467eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1468eb0570c7SDamien Le Moal }
1469eb0570c7SDamien Le Moal 
1470eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_open(struct inode *inode, struct file *file)
1471eb0570c7SDamien Le Moal {
1472eb0570c7SDamien Le Moal 	file->private_data = NULL;
1473eb0570c7SDamien Le Moal 	return single_open(file, zloop_ctl_show, NULL);
1474eb0570c7SDamien Le Moal }
1475eb0570c7SDamien Le Moal 
1476eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_release(struct inode *inode, struct file *file)
1477eb0570c7SDamien Le Moal {
1478eb0570c7SDamien Le Moal 	return single_release(inode, file);
1479eb0570c7SDamien Le Moal }
1480eb0570c7SDamien Le Moal 
1481eb0570c7SDamien Le Moal static const struct file_operations zloop_ctl_fops = {
1482eb0570c7SDamien Le Moal 	.owner		= THIS_MODULE,
1483eb0570c7SDamien Le Moal 	.open		= zloop_ctl_open,
1484eb0570c7SDamien Le Moal 	.release	= zloop_ctl_release,
1485eb0570c7SDamien Le Moal 	.write		= zloop_ctl_write,
1486eb0570c7SDamien Le Moal 	.read		= seq_read,
1487eb0570c7SDamien Le Moal };
1488eb0570c7SDamien Le Moal 
1489eb0570c7SDamien Le Moal static struct miscdevice zloop_misc = {
1490eb0570c7SDamien Le Moal 	.minor		= MISC_DYNAMIC_MINOR,
1491eb0570c7SDamien Le Moal 	.name		= "zloop-control",
1492eb0570c7SDamien Le Moal 	.fops		= &zloop_ctl_fops,
1493eb0570c7SDamien Le Moal };
1494eb0570c7SDamien Le Moal 
1495eb0570c7SDamien Le Moal static int __init zloop_init(void)
1496eb0570c7SDamien Le Moal {
1497eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
1498eb0570c7SDamien Le Moal 
1499eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = misc_register(&zloop_misc);
1500eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1501eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to register misc device: %d\n", ret);
1502eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1503eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1504eb0570c7SDamien Le Moal 	pr_info("Module loaded\n");
1505eb0570c7SDamien Le Moal 
1506eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1507eb0570c7SDamien Le Moal }
1508eb0570c7SDamien Le Moal 
1509eb0570c7SDamien Le Moal static void __exit zloop_exit(void)
1510eb0570c7SDamien Le Moal {
1511eb0570c7SDamien Le Moal 	misc_deregister(&zloop_misc);
1512eb0570c7SDamien Le Moal 	idr_destroy(&zloop_index_idr);
1513eb0570c7SDamien Le Moal }
1514eb0570c7SDamien Le Moal 
1515eb0570c7SDamien Le Moal module_init(zloop_init);
1516eb0570c7SDamien Le Moal module_exit(zloop_exit);
1517eb0570c7SDamien Le Moal 
1518eb0570c7SDamien Le Moal MODULE_DESCRIPTION("Zoned loopback device");
1519eb0570c7SDamien Le Moal MODULE_LICENSE("GPL");
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