xref: /linux/drivers/block/zloop.c (revision 829def1e35ca3a6ef07d53d47089ef7cff0fd127)
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>
20*829def1eSChristoph Hellwig #include <linux/xattr.h>
21eb0570c7SDamien Le Moal 
22eb0570c7SDamien Le Moal /*
23eb0570c7SDamien Le Moal  * Options for adding (and removing) a device.
24eb0570c7SDamien Le Moal  */
25eb0570c7SDamien Le Moal enum {
26eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ERR			= 0,
27eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ID			= (1 << 0),
28eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_CAPACITY		= (1 << 1),
29eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE		= (1 << 2),
30eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY		= (1 << 3),
31eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES		= (1 << 4),
32eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_BASE_DIR		= (1 << 5),
33eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_NR_QUEUES		= (1 << 6),
34eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH		= (1 << 7),
35eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO		= (1 << 8),
369236c5fdSDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND		= (1 << 9),
37fcc6eaa3SDamien Le Moal 	ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND	= (1 << 10),
38*829def1eSChristoph Hellwig 	ZLOOP_OPT_DISCARD_WRITE_CACHE	= (1 << 11),
39eb0570c7SDamien Le Moal };
40eb0570c7SDamien Le Moal 
41eb0570c7SDamien Le Moal static const match_table_t zloop_opt_tokens = {
42eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ID,			"id=%d"	},
43eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_CAPACITY,		"capacity_mb=%u"	},
44eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE,		"zone_size_mb=%u"	},
45eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY,	"zone_capacity_mb=%u"	},
46eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES,	"conv_zones=%u"		},
47eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_BASE_DIR,		"base_dir=%s"		},
48eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_NR_QUEUES,		"nr_queues=%u"		},
49eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH,	"queue_depth=%u"	},
50eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO,	"buffered_io"		},
519236c5fdSDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND,	"zone_append=%u"	},
52fcc6eaa3SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND, "ordered_zone_append"	},
53*829def1eSChristoph Hellwig 	{ ZLOOP_OPT_DISCARD_WRITE_CACHE, "discard_write_cache" },
54eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_OPT_ERR,		NULL			}
55eb0570c7SDamien Le Moal };
56eb0570c7SDamien Le Moal 
57eb0570c7SDamien Le Moal /* Default values for the "add" operation. */
58eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ID			-1
59eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE		((256ULL * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT)
60eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_ZONES		64
61eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_CONV_ZONES		8
62eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_BASE_DIR		"/var/local/zloop"
63eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_NR_QUEUES		1
64eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_QUEUE_DEPTH		128
65eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_BUFFERED_IO		false
669236c5fdSDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ZONE_APPEND		true
67fcc6eaa3SDamien Le Moal #define ZLOOP_DEF_ORDERED_ZONE_APPEND	false
68eb0570c7SDamien Le Moal 
69eb0570c7SDamien Le Moal /* Arbitrary limit on the zone size (16GB). */
70eb0570c7SDamien Le Moal #define ZLOOP_MAX_ZONE_SIZE_MB		16384
71eb0570c7SDamien Le Moal 
72eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_options {
73eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		mask;
74eb0570c7SDamien Le Moal 	int			id;
75eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		capacity;
76eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_size;
77eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_capacity;
78eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_conv_zones;
79eb0570c7SDamien Le Moal 	char			*base_dir;
80eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_queues;
81eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		queue_depth;
82eb0570c7SDamien Le Moal 	bool			buffered_io;
839236c5fdSDamien Le Moal 	bool			zone_append;
84fcc6eaa3SDamien Le Moal 	bool			ordered_zone_append;
85*829def1eSChristoph Hellwig 	bool			discard_write_cache;
86eb0570c7SDamien Le Moal };
87eb0570c7SDamien Le Moal 
88eb0570c7SDamien Le Moal /*
89eb0570c7SDamien Le Moal  * Device states.
90eb0570c7SDamien Le Moal  */
91eb0570c7SDamien Le Moal enum {
92eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_creating = 0,
93eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_live,
94eb0570c7SDamien Le Moal 	Zlo_deleting,
95eb0570c7SDamien Le Moal };
96eb0570c7SDamien Le Moal 
97eb0570c7SDamien Le Moal enum zloop_zone_flags {
98eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_ZONE_CONV = 0,
99eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR,
100eb0570c7SDamien Le Moal };
101eb0570c7SDamien Le Moal 
102eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_zone {
103eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file		*file;
104eb0570c7SDamien Le Moal 
105eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned long		flags;
106eb0570c7SDamien Le Moal 	struct mutex		lock;
107fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spinlock_t		wp_lock;
108eb0570c7SDamien Le Moal 	enum blk_zone_cond	cond;
109eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		start;
110eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		wp;
111eb0570c7SDamien Le Moal 
112eb0570c7SDamien Le Moal 	gfp_t			old_gfp_mask;
113eb0570c7SDamien Le Moal };
114eb0570c7SDamien Le Moal 
115eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_device {
116eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		id;
117eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		state;
118eb0570c7SDamien Le Moal 
119eb0570c7SDamien Le Moal 	struct blk_mq_tag_set	tag_set;
120eb0570c7SDamien Le Moal 	struct gendisk		*disk;
121eb0570c7SDamien Le Moal 
122eb0570c7SDamien Le Moal 	struct workqueue_struct *workqueue;
123eb0570c7SDamien Le Moal 	bool			buffered_io;
1249236c5fdSDamien Le Moal 	bool			zone_append;
125fcc6eaa3SDamien Le Moal 	bool			ordered_zone_append;
126*829def1eSChristoph Hellwig 	bool			discard_write_cache;
127eb0570c7SDamien Le Moal 
128eb0570c7SDamien Le Moal 	const char		*base_dir;
129eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file		*data_dir;
130eb0570c7SDamien Le Moal 
131eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		zone_shift;
132eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_size;
133eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		zone_capacity;
134eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_zones;
135eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		nr_conv_zones;
136eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int		block_size;
137eb0570c7SDamien Le Moal 
138eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone	zones[] __counted_by(nr_zones);
139eb0570c7SDamien Le Moal };
140eb0570c7SDamien Le Moal 
141eb0570c7SDamien Le Moal struct zloop_cmd {
142eb0570c7SDamien Le Moal 	struct work_struct	work;
143eb0570c7SDamien Le Moal 	atomic_t		ref;
144eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		sector;
145eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t		nr_sectors;
146eb0570c7SDamien Le Moal 	long			ret;
147eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kiocb		iocb;
148eb0570c7SDamien Le Moal 	struct bio_vec		*bvec;
149eb0570c7SDamien Le Moal };
150eb0570c7SDamien Le Moal 
151eb0570c7SDamien Le Moal static DEFINE_IDR(zloop_index_idr);
152eb0570c7SDamien Le Moal static DEFINE_MUTEX(zloop_ctl_mutex);
153eb0570c7SDamien Le Moal 
154eb0570c7SDamien Le Moal static unsigned int rq_zone_no(struct request *rq)
155eb0570c7SDamien Le Moal {
156eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
157eb0570c7SDamien Le Moal 
158eb0570c7SDamien Le Moal 	return blk_rq_pos(rq) >> zlo->zone_shift;
159eb0570c7SDamien Le Moal }
160eb0570c7SDamien Le Moal 
161eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_update_seq_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
162eb0570c7SDamien Le Moal {
163eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
164eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat stat;
165eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t file_sectors;
166fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
167eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
168eb0570c7SDamien Le Moal 
169eb0570c7SDamien Le Moal 	lockdep_assert_held(&zone->lock);
170eb0570c7SDamien Le Moal 
171eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = vfs_getattr(&zone->file->f_path, &stat, STATX_SIZE, 0);
172eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret < 0) {
173eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to get zone %u file stat (err=%d)\n",
174eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, ret);
175eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
176eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
177eb0570c7SDamien Le Moal 	}
178eb0570c7SDamien Le Moal 
179eb0570c7SDamien Le Moal 	file_sectors = stat.size >> SECTOR_SHIFT;
180eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_sectors > zlo->zone_capacity) {
181eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone %u file too large (%llu sectors > %llu)\n",
182eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, file_sectors, zlo->zone_capacity);
183eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
184eb0570c7SDamien Le Moal 	}
185eb0570c7SDamien Le Moal 
186eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_sectors & ((zlo->block_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
187eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone %u file size not aligned to block size %u\n",
188eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, zlo->block_size);
189eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
190eb0570c7SDamien Le Moal 	}
191eb0570c7SDamien Le Moal 
192fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
193eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!file_sectors) {
194eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
195eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = zone->start;
196eb0570c7SDamien Le Moal 	} else if (file_sectors == zlo->zone_capacity) {
197eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
198866d6574SDamien Le Moal 		zone->wp = ULLONG_MAX;
199eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
200eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_CLOSED;
201eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = zone->start + file_sectors;
202eb0570c7SDamien Le Moal 	}
203fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
204eb0570c7SDamien Le Moal 
205eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
206eb0570c7SDamien Le Moal }
207eb0570c7SDamien Le Moal 
208eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_open_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
209eb0570c7SDamien Le Moal {
210eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
211eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
212eb0570c7SDamien Le Moal 
213eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
214eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
215eb0570c7SDamien Le Moal 
216eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
217eb0570c7SDamien Le Moal 
218eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
219eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
220eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
221eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
222eb0570c7SDamien Le Moal 	}
223eb0570c7SDamien Le Moal 
224eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (zone->cond) {
225eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
226eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
227eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
228eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
229eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
230eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN;
231eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
232eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_FULL:
233eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
234eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
235eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
236eb0570c7SDamien Le Moal 	}
237eb0570c7SDamien Le Moal 
238eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
239eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
240eb0570c7SDamien Le Moal 
241eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
242eb0570c7SDamien Le Moal }
243eb0570c7SDamien Le Moal 
244eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_close_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
245eb0570c7SDamien Le Moal {
246eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
247fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
248eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
249eb0570c7SDamien Le Moal 
250eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
251eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
252eb0570c7SDamien Le Moal 
253eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
254eb0570c7SDamien Le Moal 
255eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
256eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
257eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
258eb0570c7SDamien Le Moal 			goto unlock;
259eb0570c7SDamien Le Moal 	}
260eb0570c7SDamien Le Moal 
261eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (zone->cond) {
262eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
263eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
264eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
265eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
266fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
267eb0570c7SDamien Le Moal 		if (zone->wp == zone->start)
268eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
269eb0570c7SDamien Le Moal 		else
270eb0570c7SDamien Le Moal 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_CLOSED;
271fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
272eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
273eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_EMPTY:
274eb0570c7SDamien Le Moal 	case BLK_ZONE_COND_FULL:
275eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
276eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
277eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
278eb0570c7SDamien Le Moal 	}
279eb0570c7SDamien Le Moal 
280eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
281eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
282eb0570c7SDamien Le Moal 
283eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
284eb0570c7SDamien Le Moal }
285eb0570c7SDamien Le Moal 
286eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_reset_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
287eb0570c7SDamien Le Moal {
288eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
289fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
290eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
291eb0570c7SDamien Le Moal 
292eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
293eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
294eb0570c7SDamien Le Moal 
295eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
296eb0570c7SDamien Le Moal 
297eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags) &&
298eb0570c7SDamien Le Moal 	    zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
299eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
300eb0570c7SDamien Le Moal 
301eb0570c7SDamien Le Moal 	if (vfs_truncate(&zone->file->f_path, 0)) {
302eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
303eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
304eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
305eb0570c7SDamien Le Moal 	}
306eb0570c7SDamien Le Moal 
307fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
308eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->cond = BLK_ZONE_COND_EMPTY;
309eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->wp = zone->start;
310eb0570c7SDamien Le Moal 	clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
311fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
312eb0570c7SDamien Le Moal 
313eb0570c7SDamien Le Moal unlock:
314eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
315eb0570c7SDamien Le Moal 
316eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
317eb0570c7SDamien Le Moal }
318eb0570c7SDamien Le Moal 
319eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_reset_all_zones(struct zloop_device *zlo)
320eb0570c7SDamien Le Moal {
321eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int i;
322eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
323eb0570c7SDamien Le Moal 
324eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = zlo->nr_conv_zones; i < zlo->nr_zones; i++) {
325eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_reset_zone(zlo, i);
326eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
327eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
328eb0570c7SDamien Le Moal 	}
329eb0570c7SDamien Le Moal 
330eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
331eb0570c7SDamien Le Moal }
332eb0570c7SDamien Le Moal 
333eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_finish_zone(struct zloop_device *zlo, unsigned int zone_no)
334eb0570c7SDamien Le Moal {
335eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
336fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
337eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
338eb0570c7SDamien Le Moal 
339eb0570c7SDamien Le Moal 	if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags))
340eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EIO;
341eb0570c7SDamien Le Moal 
342eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
343eb0570c7SDamien Le Moal 
344eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags) &&
345eb0570c7SDamien Le Moal 	    zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
346eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
347eb0570c7SDamien Le Moal 
348eb0570c7SDamien Le Moal 	if (vfs_truncate(&zone->file->f_path, zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT)) {
349eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
350eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EIO;
351eb0570c7SDamien Le Moal 		goto unlock;
352eb0570c7SDamien Le Moal 	}
353eb0570c7SDamien Le Moal 
354fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
355eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
356866d6574SDamien Le Moal 	zone->wp = ULLONG_MAX;
357eb0570c7SDamien Le Moal 	clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
358fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
359eb0570c7SDamien Le Moal 
360eb0570c7SDamien Le Moal  unlock:
361eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
362eb0570c7SDamien Le Moal 
363eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
364eb0570c7SDamien Le Moal }
365eb0570c7SDamien Le Moal 
366eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_put_cmd(struct zloop_cmd *cmd)
367eb0570c7SDamien Le Moal {
368eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
369eb0570c7SDamien Le Moal 
370eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!atomic_dec_and_test(&cmd->ref))
371eb0570c7SDamien Le Moal 		return;
372eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(cmd->bvec);
373eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->bvec = NULL;
374eb0570c7SDamien Le Moal 	if (likely(!blk_should_fake_timeout(rq->q)))
375eb0570c7SDamien Le Moal 		blk_mq_complete_request(rq);
376eb0570c7SDamien Le Moal }
377eb0570c7SDamien Le Moal 
378eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_rw_complete(struct kiocb *iocb, long ret)
379eb0570c7SDamien Le Moal {
380eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = container_of(iocb, struct zloop_cmd, iocb);
381eb0570c7SDamien Le Moal 
382eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->ret = ret;
383eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_put_cmd(cmd);
384eb0570c7SDamien Le Moal }
385eb0570c7SDamien Le Moal 
386eff8d165SChristoph Hellwig static int zloop_do_rw(struct zloop_cmd *cmd)
387eb0570c7SDamien Le Moal {
388eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
389eff8d165SChristoph Hellwig 	int rw = req_op(rq) == REQ_OP_READ ? ITER_DEST : ITER_SOURCE;
390eff8d165SChristoph Hellwig 	unsigned int nr_bvec = blk_rq_nr_bvec(rq);
391eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
392eff8d165SChristoph Hellwig 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[rq_zone_no(rq)];
393eb0570c7SDamien Le Moal 	struct req_iterator rq_iter;
394eb0570c7SDamien Le Moal 	struct iov_iter iter;
395eb0570c7SDamien Le Moal 
396eb0570c7SDamien Le Moal 	if (rq->bio != rq->biotail) {
397eff8d165SChristoph Hellwig 		struct bio_vec tmp, *bvec;
398eb0570c7SDamien Le Moal 
39969050f8dSKees Cook 		cmd->bvec = kmalloc_objs(*cmd->bvec, nr_bvec, GFP_NOIO);
400eff8d165SChristoph Hellwig 		if (!cmd->bvec)
401eff8d165SChristoph Hellwig 			return -EIO;
402eb0570c7SDamien Le Moal 
403eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
404eb0570c7SDamien Le Moal 		 * The bios of the request may be started from the middle of
405eb0570c7SDamien Le Moal 		 * the 'bvec' because of bio splitting, so we can't directly
406eb0570c7SDamien Le Moal 		 * copy bio->bi_iov_vec to new bvec. The rq_for_each_bvec
407eb0570c7SDamien Le Moal 		 * API will take care of all details for us.
408eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
409eb0570c7SDamien Le Moal 		bvec = cmd->bvec;
410eb0570c7SDamien Le Moal 		rq_for_each_bvec(tmp, rq, rq_iter) {
411eb0570c7SDamien Le Moal 			*bvec = tmp;
412eb0570c7SDamien Le Moal 			bvec++;
413eb0570c7SDamien Le Moal 		}
414eb0570c7SDamien Le Moal 		iov_iter_bvec(&iter, rw, cmd->bvec, nr_bvec, blk_rq_bytes(rq));
415eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
416eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
417eb0570c7SDamien Le Moal 		 * Same here, this bio may be started from the middle of the
418eb0570c7SDamien Le Moal 		 * 'bvec' because of bio splitting, so offset from the bvec
419eb0570c7SDamien Le Moal 		 * must be passed to iov iterator
420eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
421eb0570c7SDamien Le Moal 		iov_iter_bvec(&iter, rw,
422eb0570c7SDamien Le Moal 			__bvec_iter_bvec(rq->bio->bi_io_vec, rq->bio->bi_iter),
423eb0570c7SDamien Le Moal 					nr_bvec, blk_rq_bytes(rq));
424eb0570c7SDamien Le Moal 		iter.iov_offset = rq->bio->bi_iter.bi_bvec_done;
425eb0570c7SDamien Le Moal 	}
426eb0570c7SDamien Le Moal 
427eff8d165SChristoph Hellwig 	cmd->iocb.ki_pos = (cmd->sector - zone->start) << SECTOR_SHIFT;
428eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_filp = zone->file;
429eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_complete = zloop_rw_complete;
430eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->buffered_io)
431eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->iocb.ki_flags = IOCB_DIRECT;
432eb0570c7SDamien Le Moal 	cmd->iocb.ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
433eb0570c7SDamien Le Moal 
434eb0570c7SDamien Le Moal 	if (rw == ITER_SOURCE)
435eff8d165SChristoph Hellwig 		return zone->file->f_op->write_iter(&cmd->iocb, &iter);
436eff8d165SChristoph Hellwig 	return zone->file->f_op->read_iter(&cmd->iocb, &iter);
437eff8d165SChristoph Hellwig }
438eff8d165SChristoph Hellwig 
439eff8d165SChristoph Hellwig static int zloop_seq_write_prep(struct zloop_cmd *cmd)
440eff8d165SChristoph Hellwig {
441eff8d165SChristoph Hellwig 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
442eff8d165SChristoph Hellwig 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
443eff8d165SChristoph Hellwig 	unsigned int zone_no = rq_zone_no(rq);
444eff8d165SChristoph Hellwig 	sector_t nr_sectors = blk_rq_sectors(rq);
445eff8d165SChristoph Hellwig 	bool is_append = req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND;
446eff8d165SChristoph Hellwig 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
447eff8d165SChristoph Hellwig 	sector_t zone_end = zone->start + zlo->zone_capacity;
448eff8d165SChristoph Hellwig 	unsigned long flags;
449eff8d165SChristoph Hellwig 	int ret = 0;
450eff8d165SChristoph Hellwig 
451eff8d165SChristoph Hellwig 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
452eff8d165SChristoph Hellwig 
453eff8d165SChristoph Hellwig 	/*
454eff8d165SChristoph Hellwig 	 * Zone append operations always go at the current write pointer, but
455eff8d165SChristoph Hellwig 	 * regular write operations must already be aligned to the write pointer
456eff8d165SChristoph Hellwig 	 * when submitted.
457eff8d165SChristoph Hellwig 	 */
458eff8d165SChristoph Hellwig 	if (is_append) {
459eff8d165SChristoph Hellwig 		/*
460eff8d165SChristoph Hellwig 		 * If ordered zone append is in use, we already checked and set
461eff8d165SChristoph Hellwig 		 * the target sector in zloop_queue_rq().
462eff8d165SChristoph Hellwig 		 */
463eff8d165SChristoph Hellwig 		if (!zlo->ordered_zone_append) {
464eff8d165SChristoph Hellwig 			if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL ||
465eff8d165SChristoph Hellwig 			    zone->wp + nr_sectors > zone_end) {
466eff8d165SChristoph Hellwig 				ret = -EIO;
467eff8d165SChristoph Hellwig 				goto out_unlock;
468eff8d165SChristoph Hellwig 			}
469eff8d165SChristoph Hellwig 			cmd->sector = zone->wp;
470eff8d165SChristoph Hellwig 		}
471eff8d165SChristoph Hellwig 	} else {
472eff8d165SChristoph Hellwig 		if (cmd->sector != zone->wp) {
473eff8d165SChristoph Hellwig 			pr_err("Zone %u: unaligned write: sect %llu, wp %llu\n",
474eff8d165SChristoph Hellwig 			       zone_no, cmd->sector, zone->wp);
475eff8d165SChristoph Hellwig 			ret = -EIO;
476eff8d165SChristoph Hellwig 			goto out_unlock;
477eff8d165SChristoph Hellwig 		}
478eff8d165SChristoph Hellwig 	}
479eff8d165SChristoph Hellwig 
480eff8d165SChristoph Hellwig 	/* Implicitly open the target zone. */
481eff8d165SChristoph Hellwig 	if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_CLOSED ||
482eff8d165SChristoph Hellwig 	    zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
483eff8d165SChristoph Hellwig 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN;
484eff8d165SChristoph Hellwig 
485eff8d165SChristoph Hellwig 	/*
486eff8d165SChristoph Hellwig 	 * Advance the write pointer, unless ordered zone append is in use. If
487eff8d165SChristoph Hellwig 	 * the write fails, the write pointer position will be corrected when
488eff8d165SChristoph Hellwig 	 * the next I/O starts execution.
489eff8d165SChristoph Hellwig 	 */
490eff8d165SChristoph Hellwig 	if (!is_append || !zlo->ordered_zone_append) {
491eff8d165SChristoph Hellwig 		zone->wp += nr_sectors;
492eff8d165SChristoph Hellwig 		if (zone->wp == zone_end) {
493eff8d165SChristoph Hellwig 			zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
494eff8d165SChristoph Hellwig 			zone->wp = ULLONG_MAX;
495eff8d165SChristoph Hellwig 		}
496eff8d165SChristoph Hellwig 	}
497eff8d165SChristoph Hellwig out_unlock:
498eff8d165SChristoph Hellwig 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
499eff8d165SChristoph Hellwig 	return ret;
500eff8d165SChristoph Hellwig }
501eff8d165SChristoph Hellwig 
502eff8d165SChristoph Hellwig static void zloop_rw(struct zloop_cmd *cmd)
503eff8d165SChristoph Hellwig {
504eff8d165SChristoph Hellwig 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
505eff8d165SChristoph Hellwig 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
506eff8d165SChristoph Hellwig 	unsigned int zone_no = rq_zone_no(rq);
507eff8d165SChristoph Hellwig 	sector_t nr_sectors = blk_rq_sectors(rq);
508eff8d165SChristoph Hellwig 	bool is_append = req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND;
509eff8d165SChristoph Hellwig 	bool is_write = req_op(rq) == REQ_OP_WRITE || is_append;
510eff8d165SChristoph Hellwig 	struct zloop_zone *zone;
511eff8d165SChristoph Hellwig 	int ret = -EIO;
512eff8d165SChristoph Hellwig 
513eff8d165SChristoph Hellwig 	atomic_set(&cmd->ref, 2);
514eff8d165SChristoph Hellwig 	cmd->sector = blk_rq_pos(rq);
515eff8d165SChristoph Hellwig 	cmd->nr_sectors = nr_sectors;
516eff8d165SChristoph Hellwig 	cmd->ret = 0;
517eff8d165SChristoph Hellwig 
518eff8d165SChristoph Hellwig 	if (WARN_ON_ONCE(is_append && !zlo->zone_append))
519eff8d165SChristoph Hellwig 		goto out;
520eff8d165SChristoph Hellwig 
521eff8d165SChristoph Hellwig 	/* We should never get an I/O beyond the device capacity. */
522eff8d165SChristoph Hellwig 	if (WARN_ON_ONCE(zone_no >= zlo->nr_zones))
523eff8d165SChristoph Hellwig 		goto out;
524eff8d165SChristoph Hellwig 
525eff8d165SChristoph Hellwig 	zone = &zlo->zones[zone_no];
526eff8d165SChristoph Hellwig 
527eff8d165SChristoph Hellwig 	/*
528eff8d165SChristoph Hellwig 	 * The block layer should never send requests that are not fully
529eff8d165SChristoph Hellwig 	 * contained within the zone.
530eff8d165SChristoph Hellwig 	 */
531eff8d165SChristoph Hellwig 	if (WARN_ON_ONCE(cmd->sector + nr_sectors >
532eff8d165SChristoph Hellwig 			 zone->start + zlo->zone_size))
533eff8d165SChristoph Hellwig 		goto out;
534eff8d165SChristoph Hellwig 
535eff8d165SChristoph Hellwig 	if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
536eff8d165SChristoph Hellwig 		mutex_lock(&zone->lock);
537eff8d165SChristoph Hellwig 		ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
538eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_unlock(&zone->lock);
539eff8d165SChristoph Hellwig 		if (ret)
540eff8d165SChristoph Hellwig 			goto out;
541eff8d165SChristoph Hellwig 	}
542eff8d165SChristoph Hellwig 
543eff8d165SChristoph Hellwig 	if (!test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags) && is_write) {
544eff8d165SChristoph Hellwig 		mutex_lock(&zone->lock);
545eff8d165SChristoph Hellwig 		ret = zloop_seq_write_prep(cmd);
546eff8d165SChristoph Hellwig 		if (!ret)
547eff8d165SChristoph Hellwig 			ret = zloop_do_rw(cmd);
548eff8d165SChristoph Hellwig 		mutex_unlock(&zone->lock);
549eff8d165SChristoph Hellwig 	} else {
550eff8d165SChristoph Hellwig 		ret = zloop_do_rw(cmd);
551eff8d165SChristoph Hellwig 	}
552eb0570c7SDamien Le Moal out:
553eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret != -EIOCBQUEUED)
554eb0570c7SDamien Le Moal 		zloop_rw_complete(&cmd->iocb, ret);
555eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_put_cmd(cmd);
556eb0570c7SDamien Le Moal }
557eb0570c7SDamien Le Moal 
558*829def1eSChristoph Hellwig static inline bool zloop_zone_is_active(struct zloop_zone *zone)
559*829def1eSChristoph Hellwig {
560*829def1eSChristoph Hellwig 	switch (zone->cond) {
561*829def1eSChristoph Hellwig 	case BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN:
562*829def1eSChristoph Hellwig 	case BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN:
563*829def1eSChristoph Hellwig 	case BLK_ZONE_COND_CLOSED:
564*829def1eSChristoph Hellwig 		return true;
565*829def1eSChristoph Hellwig 	default:
566*829def1eSChristoph Hellwig 		return false;
567*829def1eSChristoph Hellwig 	}
568*829def1eSChristoph Hellwig }
569*829def1eSChristoph Hellwig 
570*829def1eSChristoph Hellwig static int zloop_record_safe_wps(struct zloop_device *zlo)
571*829def1eSChristoph Hellwig {
572*829def1eSChristoph Hellwig 	unsigned int i;
573*829def1eSChristoph Hellwig 	int ret;
574*829def1eSChristoph Hellwig 
575*829def1eSChristoph Hellwig 	for (i = 0; i < zlo->nr_zones; i++) {
576*829def1eSChristoph Hellwig 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[i];
577*829def1eSChristoph Hellwig 		struct file *file = zone->file;
578*829def1eSChristoph Hellwig 
579*829def1eSChristoph Hellwig 		if (!zloop_zone_is_active(zone))
580*829def1eSChristoph Hellwig 			continue;
581*829def1eSChristoph Hellwig 		ret = vfs_setxattr(file_mnt_idmap(file), file_dentry(file),
582*829def1eSChristoph Hellwig 				"user.zloop.wp", &zone->wp, sizeof(zone->wp), 0);
583*829def1eSChristoph Hellwig 		if (ret) {
584*829def1eSChristoph Hellwig 			pr_err("%pg: failed to record write pointer (%d)\n",
585*829def1eSChristoph Hellwig 				zlo->disk->part0, ret);
586*829def1eSChristoph Hellwig 			return ret;
587*829def1eSChristoph Hellwig 		}
588*829def1eSChristoph Hellwig 	}
589*829def1eSChristoph Hellwig 
590*829def1eSChristoph Hellwig 	return 0;
591*829def1eSChristoph Hellwig }
592*829def1eSChristoph Hellwig 
5936acf7860SChristoph Hellwig /*
5946acf7860SChristoph Hellwig  * Sync the entire FS containing the zone files instead of walking all files.
5956acf7860SChristoph Hellwig  */
5966acf7860SChristoph Hellwig static int zloop_flush(struct zloop_device *zlo)
5976acf7860SChristoph Hellwig {
5986acf7860SChristoph Hellwig 	struct super_block *sb = file_inode(zlo->data_dir)->i_sb;
5996acf7860SChristoph Hellwig 	int ret;
6006acf7860SChristoph Hellwig 
601*829def1eSChristoph Hellwig 	if (zlo->discard_write_cache) {
602*829def1eSChristoph Hellwig 		ret = zloop_record_safe_wps(zlo);
603*829def1eSChristoph Hellwig 		if (ret)
604*829def1eSChristoph Hellwig 			return ret;
605*829def1eSChristoph Hellwig 	}
606*829def1eSChristoph Hellwig 
6076acf7860SChristoph Hellwig 	down_read(&sb->s_umount);
6086acf7860SChristoph Hellwig 	ret = sync_filesystem(sb);
6096acf7860SChristoph Hellwig 	up_read(&sb->s_umount);
6106acf7860SChristoph Hellwig 
6116acf7860SChristoph Hellwig 	return ret;
6126acf7860SChristoph Hellwig }
6136acf7860SChristoph Hellwig 
614eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_handle_cmd(struct zloop_cmd *cmd)
615eb0570c7SDamien Le Moal {
616eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
617eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
618eb0570c7SDamien Le Moal 
619e8f0abddSChaitanya Kulkarni 	/* We can block in this context, so ignore REQ_NOWAIT. */
620e8f0abddSChaitanya Kulkarni 	if (rq->cmd_flags & REQ_NOWAIT)
621e8f0abddSChaitanya Kulkarni 		rq->cmd_flags &= ~REQ_NOWAIT;
622e8f0abddSChaitanya Kulkarni 
623eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (req_op(rq)) {
624eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_READ:
625eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
626eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
627eb0570c7SDamien Le Moal 		/*
628eb0570c7SDamien Le Moal 		 * zloop_rw() always executes asynchronously or completes
629eb0570c7SDamien Le Moal 		 * directly.
630eb0570c7SDamien Le Moal 		 */
631eb0570c7SDamien Le Moal 		zloop_rw(cmd);
632eb0570c7SDamien Le Moal 		return;
633eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_FLUSH:
6346acf7860SChristoph Hellwig 		cmd->ret = zloop_flush(zlo);
635eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
636eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET:
637eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_reset_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
638eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
639eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
640eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_reset_all_zones(zlo);
641eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
642eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_FINISH:
643eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_finish_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
644eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
645eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_OPEN:
646eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_open_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
647eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
648eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
649eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = zloop_close_zone(zlo, rq_zone_no(rq));
650eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
651eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
652eb0570c7SDamien Le Moal 		WARN_ON_ONCE(1);
653eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Unsupported operation %d\n", req_op(rq));
654eb0570c7SDamien Le Moal 		cmd->ret = -EOPNOTSUPP;
655eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
656eb0570c7SDamien Le Moal 	}
657eb0570c7SDamien Le Moal 
658eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_complete_request(rq);
659eb0570c7SDamien Le Moal }
660eb0570c7SDamien Le Moal 
661eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_cmd_workfn(struct work_struct *work)
662eb0570c7SDamien Le Moal {
663eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = container_of(work, struct zloop_cmd, work);
664eb0570c7SDamien Le Moal 	int orig_flags = current->flags;
665eb0570c7SDamien Le Moal 
666eb0570c7SDamien Le Moal 	current->flags |= PF_LOCAL_THROTTLE | PF_MEMALLOC_NOIO;
667eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_handle_cmd(cmd);
668eb0570c7SDamien Le Moal 	current->flags = orig_flags;
669eb0570c7SDamien Le Moal }
670eb0570c7SDamien Le Moal 
671eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_complete_rq(struct request *rq)
672eb0570c7SDamien Le Moal {
673eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
674eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
675eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int zone_no = cmd->sector >> zlo->zone_shift;
676eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
677eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
678eb0570c7SDamien Le Moal 
679eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (req_op(rq)) {
680eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_READ:
681eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0)
682eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: failed read sector %llu, %llu sectors\n",
683eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, cmd->sector, cmd->nr_sectors);
684eb0570c7SDamien Le Moal 
685eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret >= 0 && cmd->ret != blk_rq_bytes(rq)) {
686eb0570c7SDamien Le Moal 			/* short read */
687eb0570c7SDamien Le Moal 			struct bio *bio;
688eb0570c7SDamien Le Moal 
689eb0570c7SDamien Le Moal 			__rq_for_each_bio(bio, rq)
690eb0570c7SDamien Le Moal 				zero_fill_bio(bio);
691eb0570c7SDamien Le Moal 		}
692eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
693eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_WRITE:
694eb0570c7SDamien Le Moal 	case REQ_OP_ZONE_APPEND:
695eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0)
696eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: failed %swrite sector %llu, %llu sectors\n",
697eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no,
698eb0570c7SDamien Le Moal 			       req_op(rq) == REQ_OP_WRITE ? "" : "append ",
699eb0570c7SDamien Le Moal 			       cmd->sector, cmd->nr_sectors);
700eb0570c7SDamien Le Moal 
701eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret >= 0 && cmd->ret != blk_rq_bytes(rq)) {
702eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Zone %u: partial write %ld/%u B\n",
703eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, cmd->ret, blk_rq_bytes(rq));
704eb0570c7SDamien Le Moal 			cmd->ret = -EIO;
705eb0570c7SDamien Le Moal 		}
706eb0570c7SDamien Le Moal 
707eb0570c7SDamien Le Moal 		if (cmd->ret < 0 && !test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags)) {
708eb0570c7SDamien Le Moal 			/*
709eb0570c7SDamien Le Moal 			 * A write to a sequential zone file failed: mark the
710eb0570c7SDamien Le Moal 			 * zone as having an error. This will be corrected and
711eb0570c7SDamien Le Moal 			 * cleared when the next IO is submitted.
712eb0570c7SDamien Le Moal 			 */
713eb0570c7SDamien Le Moal 			set_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags);
714eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
715eb0570c7SDamien Le Moal 		}
716eb0570c7SDamien Le Moal 		if (req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
717eb0570c7SDamien Le Moal 			rq->__sector = cmd->sector;
718eb0570c7SDamien Le Moal 
719eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
720eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
721eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
722eb0570c7SDamien Le Moal 	}
723eb0570c7SDamien Le Moal 
724eb0570c7SDamien Le Moal 	if (cmd->ret < 0)
725eb0570c7SDamien Le Moal 		sts = errno_to_blk_status(cmd->ret);
726eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_end_request(rq, sts);
727eb0570c7SDamien Le Moal }
728eb0570c7SDamien Le Moal 
729fcc6eaa3SDamien Le Moal static bool zloop_set_zone_append_sector(struct request *rq)
730fcc6eaa3SDamien Le Moal {
731fcc6eaa3SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
732fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned int zone_no = rq_zone_no(rq);
733fcc6eaa3SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
734fcc6eaa3SDamien Le Moal 	sector_t zone_end = zone->start + zlo->zone_capacity;
735fcc6eaa3SDamien Le Moal 	sector_t nr_sectors = blk_rq_sectors(rq);
736fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
737fcc6eaa3SDamien Le Moal 
738fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
739fcc6eaa3SDamien Le Moal 
740fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL ||
741fcc6eaa3SDamien Le Moal 	    zone->wp + nr_sectors > zone_end) {
742fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
743fcc6eaa3SDamien Le Moal 		return false;
744fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
745fcc6eaa3SDamien Le Moal 
746fcc6eaa3SDamien Le Moal 	rq->__sector = zone->wp;
747fcc6eaa3SDamien Le Moal 	zone->wp += blk_rq_sectors(rq);
748fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zone->wp >= zone_end) {
749fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_FULL;
750fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zone->wp = ULLONG_MAX;
751fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
752fcc6eaa3SDamien Le Moal 
753fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
754fcc6eaa3SDamien Le Moal 
755fcc6eaa3SDamien Le Moal 	return true;
756fcc6eaa3SDamien Le Moal }
757fcc6eaa3SDamien Le Moal 
758eb0570c7SDamien Le Moal static blk_status_t zloop_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
759eb0570c7SDamien Le Moal 				   const struct blk_mq_queue_data *bd)
760eb0570c7SDamien Le Moal {
761eb0570c7SDamien Le Moal 	struct request *rq = bd->rq;
762eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
763eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = rq->q->queuedata;
764eb0570c7SDamien Le Moal 
7654b2b0315SYongpeng Yang 	if (data_race(READ_ONCE(zlo->state)) == Zlo_deleting)
766eb0570c7SDamien Le Moal 		return BLK_STS_IOERR;
767eb0570c7SDamien Le Moal 
768fcc6eaa3SDamien Le Moal 	/*
769fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * If we need to strongly order zone append operations, set the request
770fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * sector to the zone write pointer location now instead of when the
771fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 * command work runs.
772fcc6eaa3SDamien Le Moal 	 */
773fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zlo->ordered_zone_append && req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
774fcc6eaa3SDamien Le Moal 		if (!zloop_set_zone_append_sector(rq))
775fcc6eaa3SDamien Le Moal 			return BLK_STS_IOERR;
776fcc6eaa3SDamien Le Moal 	}
777fcc6eaa3SDamien Le Moal 
778eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_start_request(rq);
779eb0570c7SDamien Le Moal 
780eb0570c7SDamien Le Moal 	INIT_WORK(&cmd->work, zloop_cmd_workfn);
781eb0570c7SDamien Le Moal 	queue_work(zlo->workqueue, &cmd->work);
782eb0570c7SDamien Le Moal 
783eb0570c7SDamien Le Moal 	return BLK_STS_OK;
784eb0570c7SDamien Le Moal }
785eb0570c7SDamien Le Moal 
786eb0570c7SDamien Le Moal static const struct blk_mq_ops zloop_mq_ops = {
787eb0570c7SDamien Le Moal 	.queue_rq       = zloop_queue_rq,
788eb0570c7SDamien Le Moal 	.complete	= zloop_complete_rq,
789eb0570c7SDamien Le Moal };
790eb0570c7SDamien Le Moal 
791eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_open(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
792eb0570c7SDamien Le Moal {
793eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
794eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
795eb0570c7SDamien Le Moal 
796eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
797eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
798eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
799eb0570c7SDamien Le Moal 
800eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zlo->state != Zlo_live)
801eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENXIO;
802eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
803eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
804eb0570c7SDamien Le Moal }
805eb0570c7SDamien Le Moal 
806eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
807fdb9aed8SDamien Le Moal 		unsigned int nr_zones, struct blk_report_zones_args *args)
808eb0570c7SDamien Le Moal {
809eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
810eb0570c7SDamien Le Moal 	struct blk_zone blkz = {};
811eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int first, i;
812fcc6eaa3SDamien Le Moal 	unsigned long flags;
813eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
814eb0570c7SDamien Le Moal 
815eb0570c7SDamien Le Moal 	first = disk_zone_no(disk, sector);
816eb0570c7SDamien Le Moal 	if (first >= zlo->nr_zones)
817eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
818eb0570c7SDamien Le Moal 	nr_zones = min(nr_zones, zlo->nr_zones - first);
819eb0570c7SDamien Le Moal 
820eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
821eb0570c7SDamien Le Moal 		unsigned int zone_no = first + i;
822eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
823eb0570c7SDamien Le Moal 
824eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_lock(&zone->lock);
825eb0570c7SDamien Le Moal 
826eb0570c7SDamien Le Moal 		if (test_and_clear_bit(ZLOOP_ZONE_SEQ_ERROR, &zone->flags)) {
827eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
828eb0570c7SDamien Le Moal 			if (ret) {
829eb0570c7SDamien Le Moal 				mutex_unlock(&zone->lock);
830eb0570c7SDamien Le Moal 				return ret;
831eb0570c7SDamien Le Moal 			}
832eb0570c7SDamien Le Moal 		}
833eb0570c7SDamien Le Moal 
834eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.start = zone->start;
835eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.len = zlo->zone_size;
836fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_lock_irqsave(&zone->wp_lock, flags);
837eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.wp = zone->wp;
838fcc6eaa3SDamien Le Moal 		spin_unlock_irqrestore(&zone->wp_lock, flags);
839eb0570c7SDamien Le Moal 		blkz.cond = zone->cond;
840eb0570c7SDamien Le Moal 		if (test_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags)) {
841eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.type = BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL;
842eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.capacity = zlo->zone_size;
843eb0570c7SDamien Le Moal 		} else {
844eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.type = BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ;
845eb0570c7SDamien Le Moal 			blkz.capacity = zlo->zone_capacity;
846eb0570c7SDamien Le Moal 		}
847eb0570c7SDamien Le Moal 
848eb0570c7SDamien Le Moal 		mutex_unlock(&zone->lock);
849eb0570c7SDamien Le Moal 
850fdb9aed8SDamien Le Moal 		ret = disk_report_zone(disk, &blkz, i, args);
851eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
852eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
853eb0570c7SDamien Le Moal 	}
854eb0570c7SDamien Le Moal 
855eb0570c7SDamien Le Moal 	return nr_zones;
856eb0570c7SDamien Le Moal }
857eb0570c7SDamien Le Moal 
858eb0570c7SDamien Le Moal static void zloop_free_disk(struct gendisk *disk)
859eb0570c7SDamien Le Moal {
860eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo = disk->private_data;
861eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int i;
862eb0570c7SDamien Le Moal 
86376576185SShin'ichiro Kawasaki 	blk_mq_free_tag_set(&zlo->tag_set);
86476576185SShin'ichiro Kawasaki 
865eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < zlo->nr_zones; i++) {
866eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[i];
867eb0570c7SDamien Le Moal 
868eb0570c7SDamien Le Moal 		mapping_set_gfp_mask(zone->file->f_mapping,
869eb0570c7SDamien Le Moal 				zone->old_gfp_mask);
870eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(zone->file);
871eb0570c7SDamien Le Moal 	}
872eb0570c7SDamien Le Moal 
873eb0570c7SDamien Le Moal 	fput(zlo->data_dir);
874eb0570c7SDamien Le Moal 	destroy_workqueue(zlo->workqueue);
875eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(zlo->base_dir);
876eb0570c7SDamien Le Moal 	kvfree(zlo);
877eb0570c7SDamien Le Moal }
878eb0570c7SDamien Le Moal 
879eb0570c7SDamien Le Moal static const struct block_device_operations zloop_fops = {
880eb0570c7SDamien Le Moal 	.owner			= THIS_MODULE,
881eb0570c7SDamien Le Moal 	.open			= zloop_open,
882eb0570c7SDamien Le Moal 	.report_zones		= zloop_report_zones,
883eb0570c7SDamien Le Moal 	.free_disk		= zloop_free_disk,
884eb0570c7SDamien Le Moal };
885eb0570c7SDamien Le Moal 
886eb0570c7SDamien Le Moal __printf(3, 4)
887eb0570c7SDamien Le Moal static struct file *zloop_filp_open_fmt(int oflags, umode_t mode,
888eb0570c7SDamien Le Moal 		const char *fmt, ...)
889eb0570c7SDamien Le Moal {
890eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file *file;
891eb0570c7SDamien Le Moal 	va_list ap;
892eb0570c7SDamien Le Moal 	char *p;
893eb0570c7SDamien Le Moal 
894eb0570c7SDamien Le Moal 	va_start(ap, fmt);
895eb0570c7SDamien Le Moal 	p = kvasprintf(GFP_KERNEL, fmt, ap);
896eb0570c7SDamien Le Moal 	va_end(ap);
897eb0570c7SDamien Le Moal 
898eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!p)
899eb0570c7SDamien Le Moal 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
900eb0570c7SDamien Le Moal 	file = filp_open(p, oflags, mode);
901eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(p);
902eb0570c7SDamien Le Moal 	return file;
903eb0570c7SDamien Le Moal }
904eb0570c7SDamien Le Moal 
905eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_get_block_size(struct zloop_device *zlo,
906eb0570c7SDamien Le Moal 				struct zloop_zone *zone)
907eb0570c7SDamien Le Moal {
908eb0570c7SDamien Le Moal 	struct block_device *sb_bdev = zone->file->f_mapping->host->i_sb->s_bdev;
909eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat st;
910eb0570c7SDamien Le Moal 
911eb0570c7SDamien Le Moal 	/*
912eb0570c7SDamien Le Moal 	 * If the FS block size is lower than or equal to 4K, use that as the
913eb0570c7SDamien Le Moal 	 * device block size. Otherwise, fallback to the FS direct IO alignment
914eb0570c7SDamien Le Moal 	 * constraint if that is provided, and to the FS underlying device
915eb0570c7SDamien Le Moal 	 * physical block size if the direct IO alignment is unknown.
916eb0570c7SDamien Le Moal 	 */
917eb0570c7SDamien Le Moal 	if (file_inode(zone->file)->i_sb->s_blocksize <= SZ_4K)
918eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = file_inode(zone->file)->i_sb->s_blocksize;
919eb0570c7SDamien Le Moal 	else if (!vfs_getattr(&zone->file->f_path, &st, STATX_DIOALIGN, 0) &&
920eb0570c7SDamien Le Moal 		 (st.result_mask & STATX_DIOALIGN))
921eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = st.dio_offset_align;
922eb0570c7SDamien Le Moal 	else if (sb_bdev)
923eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = bdev_physical_block_size(sb_bdev);
924eb0570c7SDamien Le Moal 	else
925eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size = SECTOR_SIZE;
926eb0570c7SDamien Le Moal 
927eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zlo->zone_capacity & ((zlo->block_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
928eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Zone capacity is not aligned to block size %u\n",
929eb0570c7SDamien Le Moal 		       zlo->block_size);
930eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
931eb0570c7SDamien Le Moal 	}
932eb0570c7SDamien Le Moal 
933eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
934eb0570c7SDamien Le Moal }
935eb0570c7SDamien Le Moal 
936eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_init_zone(struct zloop_device *zlo, struct zloop_options *opts,
937eb0570c7SDamien Le Moal 			   unsigned int zone_no, bool restore)
938eb0570c7SDamien Le Moal {
939eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[zone_no];
940eb0570c7SDamien Le Moal 	int oflags = O_RDWR;
941eb0570c7SDamien Le Moal 	struct kstat stat;
942eb0570c7SDamien Le Moal 	sector_t file_sectors;
943eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
944eb0570c7SDamien Le Moal 
945eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_init(&zone->lock);
946fcc6eaa3SDamien Le Moal 	spin_lock_init(&zone->wp_lock);
947eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->start = (sector_t)zone_no << zlo->zone_shift;
948eb0570c7SDamien Le Moal 
949eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!restore)
950eb0570c7SDamien Le Moal 		oflags |= O_CREAT;
951eb0570c7SDamien Le Moal 
952eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!opts->buffered_io)
953eb0570c7SDamien Le Moal 		oflags |= O_DIRECT;
954eb0570c7SDamien Le Moal 
955eb0570c7SDamien Le Moal 	if (zone_no < zlo->nr_conv_zones) {
956eb0570c7SDamien Le Moal 		/* Conventional zone file. */
957eb0570c7SDamien Le Moal 		set_bit(ZLOOP_ZONE_CONV, &zone->flags);
958eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->cond = BLK_ZONE_COND_NOT_WP;
959eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->wp = U64_MAX;
960eb0570c7SDamien Le Moal 
961eb0570c7SDamien Le Moal 		zone->file = zloop_filp_open_fmt(oflags, 0600, "%s/%u/cnv-%06u",
962eb0570c7SDamien Le Moal 					zlo->base_dir, zlo->id, zone_no);
963eb0570c7SDamien Le Moal 		if (IS_ERR(zone->file)) {
964eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to open zone %u file %s/%u/cnv-%06u (err=%ld)",
965eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, zlo->base_dir, zlo->id, zone_no,
966eb0570c7SDamien Le Moal 			       PTR_ERR(zone->file));
967eb0570c7SDamien Le Moal 			return PTR_ERR(zone->file);
968eb0570c7SDamien Le Moal 		}
969eb0570c7SDamien Le Moal 
970eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!zlo->block_size) {
971eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = zloop_get_block_size(zlo, zone);
972eb0570c7SDamien Le Moal 			if (ret)
973eb0570c7SDamien Le Moal 				return ret;
974eb0570c7SDamien Le Moal 		}
975eb0570c7SDamien Le Moal 
976eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = vfs_getattr(&zone->file->f_path, &stat, STATX_SIZE, 0);
977eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret < 0) {
978eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to get zone %u file stat\n", zone_no);
979eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
980eb0570c7SDamien Le Moal 		}
981eb0570c7SDamien Le Moal 		file_sectors = stat.size >> SECTOR_SHIFT;
982eb0570c7SDamien Le Moal 
983eb0570c7SDamien Le Moal 		if (restore && file_sectors != zlo->zone_size) {
984eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Invalid conventional zone %u file size (%llu sectors != %llu)\n",
985eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, file_sectors, zlo->zone_capacity);
986eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
987eb0570c7SDamien Le Moal 		}
988eb0570c7SDamien Le Moal 
989eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = vfs_truncate(&zone->file->f_path,
990eb0570c7SDamien Le Moal 				   zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT);
991eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret < 0) {
992eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Failed to truncate zone %u file (err=%d)\n",
993eb0570c7SDamien Le Moal 			       zone_no, ret);
994eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
995eb0570c7SDamien Le Moal 		}
996eb0570c7SDamien Le Moal 
997eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
998eb0570c7SDamien Le Moal 	}
999eb0570c7SDamien Le Moal 
1000eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Sequential zone file. */
1001eb0570c7SDamien Le Moal 	zone->file = zloop_filp_open_fmt(oflags, 0600, "%s/%u/seq-%06u",
1002eb0570c7SDamien Le Moal 					 zlo->base_dir, zlo->id, zone_no);
1003eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zone->file)) {
1004eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to open zone %u file %s/%u/seq-%06u (err=%ld)",
1005eb0570c7SDamien Le Moal 		       zone_no, zlo->base_dir, zlo->id, zone_no,
1006eb0570c7SDamien Le Moal 		       PTR_ERR(zone->file));
1007eb0570c7SDamien Le Moal 		return PTR_ERR(zone->file);
1008eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1009eb0570c7SDamien Le Moal 
1010eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->block_size) {
1011eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_get_block_size(zlo, zone);
1012eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
1013eb0570c7SDamien Le Moal 			return ret;
1014eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1015eb0570c7SDamien Le Moal 
1016eb0570c7SDamien Le Moal 	zloop_get_block_size(zlo, zone);
1017eb0570c7SDamien Le Moal 
1018eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zone->lock);
1019eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = zloop_update_seq_zone(zlo, zone_no);
1020eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zone->lock);
1021eb0570c7SDamien Le Moal 
1022eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
1023eb0570c7SDamien Le Moal }
1024eb0570c7SDamien Le Moal 
1025eb0570c7SDamien Le Moal static bool zloop_dev_exists(struct zloop_device *zlo)
1026eb0570c7SDamien Le Moal {
1027eb0570c7SDamien Le Moal 	struct file *cnv, *seq;
1028eb0570c7SDamien Le Moal 	bool exists;
1029eb0570c7SDamien Le Moal 
1030eb0570c7SDamien Le Moal 	cnv = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY, 0600, "%s/%u/cnv-%06u",
1031eb0570c7SDamien Le Moal 				  zlo->base_dir, zlo->id, 0);
1032eb0570c7SDamien Le Moal 	seq = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY, 0600, "%s/%u/seq-%06u",
1033eb0570c7SDamien Le Moal 				  zlo->base_dir, zlo->id, 0);
1034eb0570c7SDamien Le Moal 	exists = !IS_ERR(cnv) || !IS_ERR(seq);
1035eb0570c7SDamien Le Moal 
1036eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!IS_ERR(cnv))
1037eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(cnv);
1038eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!IS_ERR(seq))
1039eb0570c7SDamien Le Moal 		fput(seq);
1040eb0570c7SDamien Le Moal 
1041eb0570c7SDamien Le Moal 	return exists;
1042eb0570c7SDamien Le Moal }
1043eb0570c7SDamien Le Moal 
1044eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_add(struct zloop_options *opts)
1045eb0570c7SDamien Le Moal {
1046eb0570c7SDamien Le Moal 	struct queue_limits lim = {
1047eb0570c7SDamien Le Moal 		.max_hw_sectors		= SZ_1M >> SECTOR_SHIFT,
1048eb0570c7SDamien Le Moal 		.chunk_sectors		= opts->zone_size,
10496acf7860SChristoph Hellwig 		.features		= BLK_FEAT_ZONED | BLK_FEAT_WRITE_CACHE,
10506acf7860SChristoph Hellwig 
1051eb0570c7SDamien Le Moal 	};
1052eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int nr_zones, i, j;
1053eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo;
1054eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = -EINVAL;
1055eb0570c7SDamien Le Moal 	bool restore;
1056eb0570c7SDamien Le Moal 
1057eb0570c7SDamien Le Moal 	__module_get(THIS_MODULE);
1058eb0570c7SDamien Le Moal 
1059eb0570c7SDamien Le Moal 	nr_zones = opts->capacity >> ilog2(opts->zone_size);
1060eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->nr_conv_zones >= nr_zones) {
1061eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid number of conventional zones %u\n",
1062eb0570c7SDamien Le Moal 		       opts->nr_conv_zones);
1063eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1064eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1065eb0570c7SDamien Le Moal 
1066323bbfcfSLinus Torvalds 	zlo = kvzalloc_flex(*zlo, zones, nr_zones);
1067eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo) {
1068eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1069eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1070eb0570c7SDamien Le Moal 	}
10714b2b0315SYongpeng Yang 	WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_creating);
1072eb0570c7SDamien Le Moal 
1073eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
1074eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1075eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_dev;
1076eb0570c7SDamien Le Moal 
1077eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Allocate id, if @opts->id >= 0, we're requesting that specific id */
1078eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->id >= 0) {
1079eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = idr_alloc(&zloop_index_idr, zlo,
1080eb0570c7SDamien Le Moal 				  opts->id, opts->id + 1, GFP_KERNEL);
1081eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret == -ENOSPC)
1082eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EEXIST;
1083eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
1084eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = idr_alloc(&zloop_index_idr, zlo, 0, 0, GFP_KERNEL);
1085eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1086eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1087eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret < 0)
1088eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_dev;
1089eb0570c7SDamien Le Moal 
1090eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->id = ret;
1091eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->zone_shift = ilog2(opts->zone_size);
1092eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->zone_size = opts->zone_size;
1093eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->zone_capacity)
1094eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->zone_capacity = opts->zone_capacity;
1095eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1096eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->zone_capacity = zlo->zone_size;
1097eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->nr_zones = nr_zones;
1098eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->nr_conv_zones = opts->nr_conv_zones;
1099eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->buffered_io = opts->buffered_io;
11009236c5fdSDamien Le Moal 	zlo->zone_append = opts->zone_append;
1101fcc6eaa3SDamien Le Moal 	if (zlo->zone_append)
1102fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zlo->ordered_zone_append = opts->ordered_zone_append;
1103*829def1eSChristoph Hellwig 	zlo->discard_write_cache = opts->discard_write_cache;
1104eb0570c7SDamien Le Moal 
1105eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->workqueue = alloc_workqueue("zloop%d", WQ_UNBOUND | WQ_FREEZABLE,
1106eb0570c7SDamien Le Moal 				opts->nr_queues * opts->queue_depth, zlo->id);
1107eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->workqueue) {
1108eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1109eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_idr;
1110eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1111eb0570c7SDamien Le Moal 
1112eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->base_dir)
1113eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->base_dir = kstrdup(opts->base_dir, GFP_KERNEL);
1114eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1115eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->base_dir = kstrdup(ZLOOP_DEF_BASE_DIR, GFP_KERNEL);
1116eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo->base_dir) {
1117eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENOMEM;
1118eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_destroy_workqueue;
1119eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1120eb0570c7SDamien Le Moal 
1121eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->data_dir = zloop_filp_open_fmt(O_RDONLY | O_DIRECTORY, 0, "%s/%u",
1122eb0570c7SDamien Le Moal 					    zlo->base_dir, zlo->id);
1123eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zlo->data_dir)) {
1124eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = PTR_ERR(zlo->data_dir);
1125eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_warn("Failed to open directory %s/%u (err=%d)\n",
1126eb0570c7SDamien Le Moal 			zlo->base_dir, zlo->id, ret);
1127eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_free_base_dir;
1128eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1129eb0570c7SDamien Le Moal 
1130eb0570c7SDamien Le Moal 	/*
1131eb0570c7SDamien Le Moal 	 * If we already have zone files, we are restoring a device created by a
1132eb0570c7SDamien Le Moal 	 * previous add operation. In this case, zloop_init_zone() will check
1133eb0570c7SDamien Le Moal 	 * that the zone files are consistent with the zone configuration given.
1134eb0570c7SDamien Le Moal 	 */
1135eb0570c7SDamien Le Moal 	restore = zloop_dev_exists(zlo);
1136eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
1137eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_init_zone(zlo, opts, i, restore);
1138eb0570c7SDamien Le Moal 		if (ret)
1139eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out_close_files;
1140eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1141eb0570c7SDamien Le Moal 
1142eb0570c7SDamien Le Moal 	lim.physical_block_size = zlo->block_size;
1143eb0570c7SDamien Le Moal 	lim.logical_block_size = zlo->block_size;
11449236c5fdSDamien Le Moal 	if (zlo->zone_append)
11459236c5fdSDamien Le Moal 		lim.max_hw_zone_append_sectors = lim.max_hw_sectors;
1146eb0570c7SDamien Le Moal 
1147eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.ops = &zloop_mq_ops;
1148eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.nr_hw_queues = opts->nr_queues;
1149eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.queue_depth = opts->queue_depth;
1150eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
1151eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.cmd_size = sizeof(struct zloop_cmd);
1152eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->tag_set.driver_data = zlo;
1153eb0570c7SDamien Le Moal 
1154eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = blk_mq_alloc_tag_set(&zlo->tag_set);
1155eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1156eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("blk_mq_alloc_tag_set failed (err=%d)\n", ret);
1157eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_close_files;
1158eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1159eb0570c7SDamien Le Moal 
1160eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk = blk_mq_alloc_disk(&zlo->tag_set, &lim, zlo);
1161eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(zlo->disk)) {
1162eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("blk_mq_alloc_disk failed (err=%d)\n", ret);
1163eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = PTR_ERR(zlo->disk);
1164eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_tags;
1165eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1166eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->flags = GENHD_FL_NO_PART;
1167eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->fops = &zloop_fops;
1168eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo->disk->private_data = zlo;
1169eb0570c7SDamien Le Moal 	sprintf(zlo->disk->disk_name, "zloop%d", zlo->id);
1170eb0570c7SDamien Le Moal 	set_capacity(zlo->disk, (u64)lim.chunk_sectors * zlo->nr_zones);
1171eb0570c7SDamien Le Moal 
1172eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = blk_revalidate_disk_zones(zlo->disk);
1173eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1174eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_disk;
1175eb0570c7SDamien Le Moal 
1176eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = add_disk(zlo->disk);
1177eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1178eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("add_disk failed (err=%d)\n", ret);
1179eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out_cleanup_disk;
1180eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1181eb0570c7SDamien Le Moal 
1182eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zloop_ctl_mutex);
11834b2b0315SYongpeng Yang 	WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_live);
1184eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1185eb0570c7SDamien Le Moal 
11869236c5fdSDamien Le Moal 	pr_info("zloop: device %d, %u zones of %llu MiB, %u B block size\n",
1187eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->id, zlo->nr_zones,
1188eb0570c7SDamien Le Moal 		((sector_t)zlo->zone_size << SECTOR_SHIFT) >> 20,
1189eb0570c7SDamien Le Moal 		zlo->block_size);
1190fcc6eaa3SDamien Le Moal 	pr_info("zloop%d: using %s%s zone append\n",
11919236c5fdSDamien Le Moal 		zlo->id,
1192fcc6eaa3SDamien Le Moal 		zlo->ordered_zone_append ? "ordered " : "",
11939236c5fdSDamien Le Moal 		zlo->zone_append ? "native" : "emulated");
1194eb0570c7SDamien Le Moal 
1195eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1196eb0570c7SDamien Le Moal 
1197eb0570c7SDamien Le Moal out_cleanup_disk:
1198eb0570c7SDamien Le Moal 	put_disk(zlo->disk);
1199eb0570c7SDamien Le Moal out_cleanup_tags:
1200eb0570c7SDamien Le Moal 	blk_mq_free_tag_set(&zlo->tag_set);
1201eb0570c7SDamien Le Moal out_close_files:
1202eb0570c7SDamien Le Moal 	for (j = 0; j < i; j++) {
1203eb0570c7SDamien Le Moal 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[j];
1204eb0570c7SDamien Le Moal 
1205eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!IS_ERR_OR_NULL(zone->file))
1206eb0570c7SDamien Le Moal 			fput(zone->file);
1207eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1208eb0570c7SDamien Le Moal 	fput(zlo->data_dir);
1209eb0570c7SDamien Le Moal out_free_base_dir:
1210eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(zlo->base_dir);
1211eb0570c7SDamien Le Moal out_destroy_workqueue:
1212eb0570c7SDamien Le Moal 	destroy_workqueue(zlo->workqueue);
1213eb0570c7SDamien Le Moal out_free_idr:
1214eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_lock(&zloop_ctl_mutex);
1215eb0570c7SDamien Le Moal 	idr_remove(&zloop_index_idr, zlo->id);
1216eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1217eb0570c7SDamien Le Moal out_free_dev:
1218eb0570c7SDamien Le Moal 	kvfree(zlo);
1219eb0570c7SDamien Le Moal out:
1220eb0570c7SDamien Le Moal 	module_put(THIS_MODULE);
1221eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret == -ENOENT)
1222eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1223eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
1224eb0570c7SDamien Le Moal }
1225eb0570c7SDamien Le Moal 
1226*829def1eSChristoph Hellwig static void zloop_truncate(struct file *file, loff_t pos)
1227*829def1eSChristoph Hellwig {
1228*829def1eSChristoph Hellwig 	struct mnt_idmap *idmap = file_mnt_idmap(file);
1229*829def1eSChristoph Hellwig 	struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1230*829def1eSChristoph Hellwig 	struct iattr newattrs;
1231*829def1eSChristoph Hellwig 
1232*829def1eSChristoph Hellwig 	newattrs.ia_size = pos;
1233*829def1eSChristoph Hellwig 	newattrs.ia_valid = ATTR_SIZE;
1234*829def1eSChristoph Hellwig 
1235*829def1eSChristoph Hellwig 	inode_lock(dentry->d_inode);
1236*829def1eSChristoph Hellwig 	notify_change(idmap, dentry, &newattrs, NULL);
1237*829def1eSChristoph Hellwig 	inode_unlock(dentry->d_inode);
1238*829def1eSChristoph Hellwig }
1239*829def1eSChristoph Hellwig 
1240*829def1eSChristoph Hellwig static void zloop_forget_cache(struct zloop_device *zlo)
1241*829def1eSChristoph Hellwig {
1242*829def1eSChristoph Hellwig 	unsigned int i;
1243*829def1eSChristoph Hellwig 	int ret;
1244*829def1eSChristoph Hellwig 
1245*829def1eSChristoph Hellwig 	pr_info("%pg: discarding volatile write cache\n", zlo->disk->part0);
1246*829def1eSChristoph Hellwig 
1247*829def1eSChristoph Hellwig 	for (i = 0; i < zlo->nr_zones; i++) {
1248*829def1eSChristoph Hellwig 		struct zloop_zone *zone = &zlo->zones[i];
1249*829def1eSChristoph Hellwig 		struct file *file = zone->file;
1250*829def1eSChristoph Hellwig 		sector_t old_wp;
1251*829def1eSChristoph Hellwig 
1252*829def1eSChristoph Hellwig 		if (!zloop_zone_is_active(zone))
1253*829def1eSChristoph Hellwig 			continue;
1254*829def1eSChristoph Hellwig 
1255*829def1eSChristoph Hellwig 		ret = vfs_getxattr(file_mnt_idmap(file), file_dentry(file),
1256*829def1eSChristoph Hellwig 				"user.zloop.wp", &old_wp, sizeof(old_wp));
1257*829def1eSChristoph Hellwig 		if (ret == -ENODATA) {
1258*829def1eSChristoph Hellwig 			old_wp = 0;
1259*829def1eSChristoph Hellwig 		} else if (ret != sizeof(old_wp)) {
1260*829def1eSChristoph Hellwig 			pr_err("%pg: failed to retrieve write pointer (%d)\n",
1261*829def1eSChristoph Hellwig 				zlo->disk->part0, ret);
1262*829def1eSChristoph Hellwig 			continue;
1263*829def1eSChristoph Hellwig 		}
1264*829def1eSChristoph Hellwig 		if (old_wp < zone->wp)
1265*829def1eSChristoph Hellwig 			zloop_truncate(file, old_wp);
1266*829def1eSChristoph Hellwig 	}
1267*829def1eSChristoph Hellwig }
1268*829def1eSChristoph Hellwig 
1269eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_remove(struct zloop_options *opts)
1270eb0570c7SDamien Le Moal {
1271eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_device *zlo;
1272eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
1273eb0570c7SDamien Le Moal 
1274eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!(opts->mask & ZLOOP_OPT_ID)) {
12753c461711SChristoph Hellwig 		pr_err("No ID specified for remove\n");
12763c461711SChristoph Hellwig 		return -EINVAL;
12773c461711SChristoph Hellwig 	}
12783c461711SChristoph Hellwig 
12793c461711SChristoph Hellwig 	if (opts->mask & ~ZLOOP_OPT_ID) {
12803c461711SChristoph Hellwig 		pr_err("Invalid option specified for remove\n");
1281eb0570c7SDamien Le Moal 		return -EINVAL;
1282eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1283eb0570c7SDamien Le Moal 
1284eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = mutex_lock_killable(&zloop_ctl_mutex);
1285eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1286eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1287eb0570c7SDamien Le Moal 
1288eb0570c7SDamien Le Moal 	zlo = idr_find(&zloop_index_idr, opts->id);
1289eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!zlo || zlo->state == Zlo_creating) {
1290eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -ENODEV;
1291eb0570c7SDamien Le Moal 	} else if (zlo->state == Zlo_deleting) {
1292eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1293eb0570c7SDamien Le Moal 	} else {
1294eb0570c7SDamien Le Moal 		idr_remove(&zloop_index_idr, zlo->id);
12954b2b0315SYongpeng Yang 		WRITE_ONCE(zlo->state, Zlo_deleting);
1296eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1297eb0570c7SDamien Le Moal 
1298eb0570c7SDamien Le Moal 	mutex_unlock(&zloop_ctl_mutex);
1299eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret)
1300eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1301eb0570c7SDamien Le Moal 
1302eb0570c7SDamien Le Moal 	del_gendisk(zlo->disk);
1303*829def1eSChristoph Hellwig 
1304*829def1eSChristoph Hellwig 	if (zlo->discard_write_cache)
1305*829def1eSChristoph Hellwig 		zloop_forget_cache(zlo);
1306*829def1eSChristoph Hellwig 
1307eb0570c7SDamien Le Moal 	put_disk(zlo->disk);
1308eb0570c7SDamien Le Moal 
1309eb0570c7SDamien Le Moal 	pr_info("Removed device %d\n", opts->id);
1310eb0570c7SDamien Le Moal 
1311eb0570c7SDamien Le Moal 	module_put(THIS_MODULE);
1312eb0570c7SDamien Le Moal 
1313eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1314eb0570c7SDamien Le Moal }
1315eb0570c7SDamien Le Moal 
1316eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_parse_options(struct zloop_options *opts, const char *buf)
1317eb0570c7SDamien Le Moal {
1318eb0570c7SDamien Le Moal 	substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
1319eb0570c7SDamien Le Moal 	char *options, *o, *p;
1320eb0570c7SDamien Le Moal 	unsigned int token;
1321eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret = 0;
1322eb0570c7SDamien Le Moal 
1323eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Set defaults. */
1324eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->mask = 0;
1325eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->id = ZLOOP_DEF_ID;
1326eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->capacity = ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE * ZLOOP_DEF_NR_ZONES;
1327eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->zone_size = ZLOOP_DEF_ZONE_SIZE;
1328eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->nr_conv_zones = ZLOOP_DEF_NR_CONV_ZONES;
1329eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->nr_queues = ZLOOP_DEF_NR_QUEUES;
1330eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->queue_depth = ZLOOP_DEF_QUEUE_DEPTH;
1331eb0570c7SDamien Le Moal 	opts->buffered_io = ZLOOP_DEF_BUFFERED_IO;
13329236c5fdSDamien Le Moal 	opts->zone_append = ZLOOP_DEF_ZONE_APPEND;
1333fcc6eaa3SDamien Le Moal 	opts->ordered_zone_append = ZLOOP_DEF_ORDERED_ZONE_APPEND;
1334eb0570c7SDamien Le Moal 
1335eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!buf)
1336eb0570c7SDamien Le Moal 		return 0;
1337eb0570c7SDamien Le Moal 
1338eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Skip leading spaces before the options. */
1339eb0570c7SDamien Le Moal 	while (isspace(*buf))
1340eb0570c7SDamien Le Moal 		buf++;
1341eb0570c7SDamien Le Moal 
1342eb0570c7SDamien Le Moal 	options = o = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
1343eb0570c7SDamien Le Moal 	if (!options)
1344eb0570c7SDamien Le Moal 		return -ENOMEM;
1345eb0570c7SDamien Le Moal 
1346eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Parse the options, doing only some light invalid value checks. */
1347eb0570c7SDamien Le Moal 	while ((p = strsep(&o, ",\n")) != NULL) {
1348eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!*p)
1349eb0570c7SDamien Le Moal 			continue;
1350eb0570c7SDamien Le Moal 
1351eb0570c7SDamien Le Moal 		token = match_token(p, zloop_opt_tokens, args);
1352eb0570c7SDamien Le Moal 		opts->mask |= token;
1353eb0570c7SDamien Le Moal 		switch (token) {
1354eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ID:
1355eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_int(args, &opts->id)) {
1356eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1357eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1358eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1359eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1360eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_CAPACITY:
1361eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1362eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1363eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1364eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1365eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1366eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid capacity\n");
1367eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1368eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1369eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1370eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->capacity =
1371eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1372eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1373eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_SIZE:
1374eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1375eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1376eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1377eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1378eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token || token > ZLOOP_MAX_ZONE_SIZE_MB ||
1379eb0570c7SDamien Le Moal 			    !is_power_of_2(token)) {
1380eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone size %u\n", token);
1381eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1382eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1383eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1384eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->zone_size =
1385eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1386eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1387eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_CAPACITY:
1388eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1389eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1390eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1391eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1392eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1393eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone capacity\n");
1394eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1395eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1396eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1397eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->zone_capacity =
1398eb0570c7SDamien Le Moal 				((sector_t)token * SZ_1M) >> SECTOR_SHIFT;
1399eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1400eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_NR_CONV_ZONES:
1401eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1402eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1403eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1404eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1405eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->nr_conv_zones = token;
1406eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1407eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_BASE_DIR:
1408eb0570c7SDamien Le Moal 			p = match_strdup(args);
1409eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!p) {
1410eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -ENOMEM;
1411eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1412eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1413eb0570c7SDamien Le Moal 			kfree(opts->base_dir);
1414eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->base_dir = p;
1415eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1416eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_NR_QUEUES:
1417eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1418eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1419eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1420eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1421eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1422eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid number of queues\n");
1423eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1424eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1425eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1426eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->nr_queues = min(token, num_online_cpus());
1427eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1428eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_QUEUE_DEPTH:
1429eb0570c7SDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
1430eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1431eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1432eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1433eb0570c7SDamien Le Moal 			if (!token) {
1434eb0570c7SDamien Le Moal 				pr_err("Invalid queue depth\n");
1435eb0570c7SDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
1436eb0570c7SDamien Le Moal 				goto out;
1437eb0570c7SDamien Le Moal 			}
1438eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->queue_depth = token;
1439eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1440eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_BUFFERED_IO:
1441eb0570c7SDamien Le Moal 			opts->buffered_io = true;
1442eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
14439236c5fdSDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ZONE_APPEND:
14449236c5fdSDamien Le Moal 			if (match_uint(args, &token)) {
14459236c5fdSDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
14469236c5fdSDamien Le Moal 				goto out;
14479236c5fdSDamien Le Moal 			}
14489236c5fdSDamien Le Moal 			if (token != 0 && token != 1) {
14499236c5fdSDamien Le Moal 				pr_err("Invalid zone_append value\n");
14509236c5fdSDamien Le Moal 				ret = -EINVAL;
14519236c5fdSDamien Le Moal 				goto out;
14529236c5fdSDamien Le Moal 			}
14539236c5fdSDamien Le Moal 			opts->zone_append = token;
14549236c5fdSDamien Le Moal 			break;
1455fcc6eaa3SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ORDERED_ZONE_APPEND:
1456fcc6eaa3SDamien Le Moal 			opts->ordered_zone_append = true;
1457fcc6eaa3SDamien Le Moal 			break;
1458*829def1eSChristoph Hellwig 		case ZLOOP_OPT_DISCARD_WRITE_CACHE:
1459*829def1eSChristoph Hellwig 			opts->discard_write_cache = true;
1460*829def1eSChristoph Hellwig 			break;
1461eb0570c7SDamien Le Moal 		case ZLOOP_OPT_ERR:
1462eb0570c7SDamien Le Moal 		default:
1463eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_warn("unknown parameter or missing value '%s'\n", p);
1464eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EINVAL;
1465eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out;
1466eb0570c7SDamien Le Moal 		}
1467eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1468eb0570c7SDamien Le Moal 
1469eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = -EINVAL;
1470eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->capacity <= opts->zone_size) {
1471eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid capacity\n");
1472eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1473eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1474eb0570c7SDamien Le Moal 
1475eb0570c7SDamien Le Moal 	if (opts->zone_capacity > opts->zone_size) {
1476eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid zone capacity\n");
1477eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1478eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1479eb0570c7SDamien Le Moal 
1480eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = 0;
1481eb0570c7SDamien Le Moal out:
1482eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(options);
1483eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret;
1484eb0570c7SDamien Le Moal }
1485eb0570c7SDamien Le Moal 
1486eb0570c7SDamien Le Moal enum {
1487eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_CTL_ADD,
1488eb0570c7SDamien Le Moal 	ZLOOP_CTL_REMOVE,
1489eb0570c7SDamien Le Moal };
1490eb0570c7SDamien Le Moal 
1491eb0570c7SDamien Le Moal static struct zloop_ctl_op {
1492eb0570c7SDamien Le Moal 	int		code;
1493eb0570c7SDamien Le Moal 	const char	*name;
1494eb0570c7SDamien Le Moal } zloop_ctl_ops[] = {
1495eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_CTL_ADD,	"add" },
1496eb0570c7SDamien Le Moal 	{ ZLOOP_CTL_REMOVE,	"remove" },
1497eb0570c7SDamien Le Moal 	{ -1,	NULL },
1498eb0570c7SDamien Le Moal };
1499eb0570c7SDamien Le Moal 
1500eb0570c7SDamien Le Moal static ssize_t zloop_ctl_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1501eb0570c7SDamien Le Moal 			       size_t count, loff_t *pos)
1502eb0570c7SDamien Le Moal {
1503eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_options opts = { };
1504eb0570c7SDamien Le Moal 	struct zloop_ctl_op *op;
1505eb0570c7SDamien Le Moal 	const char *buf, *opts_buf;
1506eb0570c7SDamien Le Moal 	int i, ret;
1507eb0570c7SDamien Le Moal 
1508eb0570c7SDamien Le Moal 	if (count > PAGE_SIZE)
1509eb0570c7SDamien Le Moal 		return -ENOMEM;
1510eb0570c7SDamien Le Moal 
1511eb0570c7SDamien Le Moal 	buf = memdup_user_nul(ubuf, count);
1512eb0570c7SDamien Le Moal 	if (IS_ERR(buf))
1513eb0570c7SDamien Le Moal 		return PTR_ERR(buf);
1514eb0570c7SDamien Le Moal 
1515eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(zloop_ctl_ops); i++) {
1516eb0570c7SDamien Le Moal 		op = &zloop_ctl_ops[i];
1517eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!op->name) {
1518eb0570c7SDamien Le Moal 			pr_err("Invalid operation\n");
1519eb0570c7SDamien Le Moal 			ret = -EINVAL;
1520eb0570c7SDamien Le Moal 			goto out;
1521eb0570c7SDamien Le Moal 		}
1522eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!strncmp(buf, op->name, strlen(op->name)))
1523eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1524eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1525eb0570c7SDamien Le Moal 
1526eb0570c7SDamien Le Moal 	if (count <= strlen(op->name))
1527eb0570c7SDamien Le Moal 		opts_buf = NULL;
1528eb0570c7SDamien Le Moal 	else
1529eb0570c7SDamien Le Moal 		opts_buf = buf + strlen(op->name);
1530eb0570c7SDamien Le Moal 
1531eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = zloop_parse_options(&opts, opts_buf);
1532eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1533eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to parse options\n");
1534eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1535eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1536eb0570c7SDamien Le Moal 
1537eb0570c7SDamien Le Moal 	switch (op->code) {
1538eb0570c7SDamien Le Moal 	case ZLOOP_CTL_ADD:
1539eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_ctl_add(&opts);
1540eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
1541eb0570c7SDamien Le Moal 	case ZLOOP_CTL_REMOVE:
1542eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = zloop_ctl_remove(&opts);
1543eb0570c7SDamien Le Moal 		break;
1544eb0570c7SDamien Le Moal 	default:
1545eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Invalid operation\n");
1546eb0570c7SDamien Le Moal 		ret = -EINVAL;
1547eb0570c7SDamien Le Moal 		goto out;
1548eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1549eb0570c7SDamien Le Moal 
1550eb0570c7SDamien Le Moal out:
1551eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(opts.base_dir);
1552eb0570c7SDamien Le Moal 	kfree(buf);
1553eb0570c7SDamien Le Moal 	return ret ? ret : count;
1554eb0570c7SDamien Le Moal }
1555eb0570c7SDamien Le Moal 
1556eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_show(struct seq_file *seq_file, void *private)
1557eb0570c7SDamien Le Moal {
1558eb0570c7SDamien Le Moal 	const struct match_token *tok;
1559eb0570c7SDamien Le Moal 	int i;
1560eb0570c7SDamien Le Moal 
1561eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Add operation */
1562eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_printf(seq_file, "%s ", zloop_ctl_ops[0].name);
1563eb0570c7SDamien Le Moal 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(zloop_opt_tokens); i++) {
1564eb0570c7SDamien Le Moal 		tok = &zloop_opt_tokens[i];
1565eb0570c7SDamien Le Moal 		if (!tok->pattern)
1566eb0570c7SDamien Le Moal 			break;
1567eb0570c7SDamien Le Moal 		if (i)
1568eb0570c7SDamien Le Moal 			seq_putc(seq_file, ',');
1569eb0570c7SDamien Le Moal 		seq_puts(seq_file, tok->pattern);
1570eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1571eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_putc(seq_file, '\n');
1572eb0570c7SDamien Le Moal 
1573eb0570c7SDamien Le Moal 	/* Remove operation */
1574eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_puts(seq_file, zloop_ctl_ops[1].name);
1575eb0570c7SDamien Le Moal 	seq_puts(seq_file, " id=%d\n");
1576eb0570c7SDamien Le Moal 
1577eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1578eb0570c7SDamien Le Moal }
1579eb0570c7SDamien Le Moal 
1580eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_open(struct inode *inode, struct file *file)
1581eb0570c7SDamien Le Moal {
1582eb0570c7SDamien Le Moal 	file->private_data = NULL;
1583eb0570c7SDamien Le Moal 	return single_open(file, zloop_ctl_show, NULL);
1584eb0570c7SDamien Le Moal }
1585eb0570c7SDamien Le Moal 
1586eb0570c7SDamien Le Moal static int zloop_ctl_release(struct inode *inode, struct file *file)
1587eb0570c7SDamien Le Moal {
1588eb0570c7SDamien Le Moal 	return single_release(inode, file);
1589eb0570c7SDamien Le Moal }
1590eb0570c7SDamien Le Moal 
1591eb0570c7SDamien Le Moal static const struct file_operations zloop_ctl_fops = {
1592eb0570c7SDamien Le Moal 	.owner		= THIS_MODULE,
1593eb0570c7SDamien Le Moal 	.open		= zloop_ctl_open,
1594eb0570c7SDamien Le Moal 	.release	= zloop_ctl_release,
1595eb0570c7SDamien Le Moal 	.write		= zloop_ctl_write,
1596eb0570c7SDamien Le Moal 	.read		= seq_read,
1597eb0570c7SDamien Le Moal };
1598eb0570c7SDamien Le Moal 
1599eb0570c7SDamien Le Moal static struct miscdevice zloop_misc = {
1600eb0570c7SDamien Le Moal 	.minor		= MISC_DYNAMIC_MINOR,
1601eb0570c7SDamien Le Moal 	.name		= "zloop-control",
1602eb0570c7SDamien Le Moal 	.fops		= &zloop_ctl_fops,
1603eb0570c7SDamien Le Moal };
1604eb0570c7SDamien Le Moal 
1605eb0570c7SDamien Le Moal static int __init zloop_init(void)
1606eb0570c7SDamien Le Moal {
1607eb0570c7SDamien Le Moal 	int ret;
1608eb0570c7SDamien Le Moal 
1609eb0570c7SDamien Le Moal 	ret = misc_register(&zloop_misc);
1610eb0570c7SDamien Le Moal 	if (ret) {
1611eb0570c7SDamien Le Moal 		pr_err("Failed to register misc device: %d\n", ret);
1612eb0570c7SDamien Le Moal 		return ret;
1613eb0570c7SDamien Le Moal 	}
1614eb0570c7SDamien Le Moal 	pr_info("Module loaded\n");
1615eb0570c7SDamien Le Moal 
1616eb0570c7SDamien Le Moal 	return 0;
1617eb0570c7SDamien Le Moal }
1618eb0570c7SDamien Le Moal 
1619eb0570c7SDamien Le Moal static void __exit zloop_exit(void)
1620eb0570c7SDamien Le Moal {
1621eb0570c7SDamien Le Moal 	misc_deregister(&zloop_misc);
1622eb0570c7SDamien Le Moal 	idr_destroy(&zloop_index_idr);
1623eb0570c7SDamien Le Moal }
1624eb0570c7SDamien Le Moal 
1625eb0570c7SDamien Le Moal module_init(zloop_init);
1626eb0570c7SDamien Le Moal module_exit(zloop_exit);
1627eb0570c7SDamien Le Moal 
1628eb0570c7SDamien Le Moal MODULE_DESCRIPTION("Zoned loopback device");
1629eb0570c7SDamien Le Moal MODULE_LICENSE("GPL");
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