/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
#ifndef _BCACHEFS_IOCTL_H
#define _BCACHEFS_IOCTL_H

#include <linux/uuid.h>
#include <asm/ioctl.h>
#include "bcachefs_format.h"
#include "bkey_types.h"

/*
 * Flags common to multiple ioctls:
 */
#define BCH_FORCE_IF_DATA_LOST  (1 << 0)
#define BCH_FORCE_IF_METADATA_LOST (1 << 1)
#define BCH_FORCE_IF_DATA_DEGRADED (1 << 2)
#define BCH_FORCE_IF_METADATA_DEGRADED (1 << 3)

#define BCH_FORCE_IF_LOST   \
 (BCH_FORCE_IF_DATA_LOST|  \
  BCH_FORCE_IF_METADATA_LOST)
#define BCH_FORCE_IF_DEGRADED   \
 (BCH_FORCE_IF_DATA_DEGRADED|  \
  BCH_FORCE_IF_METADATA_DEGRADED)

/*
 * If cleared, ioctl that refer to a device pass it as a pointer to a pathname
 * (e.g. /dev/sda1); if set, the dev field is the device's index within the
 * filesystem:
 */
#define BCH_BY_INDEX   (1 << 4)

/*
 * For BCH_IOCTL_READ_SUPER: get superblock of a specific device, not filesystem
 * wide superblock:
 */
#define BCH_READ_DEV   (1 << 5)

/* global control dev: */

/* These are currently broken, and probably unnecessary: */
#if 0
#define BCH_IOCTL_ASSEMBLE _IOW(0xbc, 1, struct bch_ioctl_assemble)
#define BCH_IOCTL_INCREMENTAL _IOW(0xbc, 2, struct bch_ioctl_incremental)

struct bch_ioctl_assemble {
 __u32   flags;
 __u32   nr_devs;
 __u64   pad;
 __u64   devs[];
};

struct bch_ioctl_incremental {
 __u32   flags;
 __u64   pad;
 __u64   dev;
};
#endif

/* filesystem ioctls: */

#define BCH_IOCTL_QUERY_UUID _IOR(0xbc, 1,  struct bch_ioctl_query_uuid)

/* These only make sense when we also have incremental assembly */
#if 0
#define BCH_IOCTL_START  _IOW(0xbc, 2,  struct bch_ioctl_start)
#define BCH_IOCTL_STOP  _IO(0xbc, 3)
#endif

#define BCH_IOCTL_DISK_ADD _IOW(0xbc, 4,  struct bch_ioctl_disk)
#define BCH_IOCTL_DISK_REMOVE _IOW(0xbc, 5,  struct bch_ioctl_disk)
#define BCH_IOCTL_DISK_ONLINE _IOW(0xbc, 6,  struct bch_ioctl_disk)
#define BCH_IOCTL_DISK_OFFLINE _IOW(0xbc, 7,  struct bch_ioctl_disk)
#define BCH_IOCTL_DISK_SET_STATE _IOW(0xbc, 8,  struct bch_ioctl_disk_set_state)
#define BCH_IOCTL_DATA  _IOW(0xbc, 10, struct bch_ioctl_data)
#define BCH_IOCTL_FS_USAGE _IOWR(0xbc, 11, struct bch_ioctl_fs_usage)
#define BCH_IOCTL_DEV_USAGE _IOWR(0xbc, 11, struct bch_ioctl_dev_usage)
#define BCH_IOCTL_READ_SUPER _IOW(0xbc, 12, struct bch_ioctl_read_super)
#define BCH_IOCTL_DISK_GET_IDX _IOW(0xbc, 13,  struct bch_ioctl_disk_get_idx)
#define BCH_IOCTL_DISK_RESIZE _IOW(0xbc, 14,  struct bch_ioctl_disk_resize)
#define BCH_IOCTL_DISK_RESIZE_JOURNAL _IOW(0xbc,15,  struct bch_ioctl_disk_resize_journal)

#define BCH_IOCTL_SUBVOLUME_CREATE _IOW(0xbc, 16,  struct bch_ioctl_subvolume)
#define BCH_IOCTL_SUBVOLUME_DESTROY _IOW(0xbc, 17,  struct bch_ioctl_subvolume)

#define BCH_IOCTL_DEV_USAGE_V2 _IOWR(0xbc, 18, struct bch_ioctl_dev_usage_v2)

#define BCH_IOCTL_FSCK_OFFLINE _IOW(0xbc, 19,  struct bch_ioctl_fsck_offline)
#define BCH_IOCTL_FSCK_ONLINE _IOW(0xbc, 20,  struct bch_ioctl_fsck_online)
#define BCH_IOCTL_QUERY_ACCOUNTING _IOW(0xbc, 21,  struct bch_ioctl_query_accounting)
#define BCH_IOCTL_QUERY_COUNTERS _IOW(0xbc, 21,  struct bch_ioctl_query_counters)

/* ioctl below act on a particular file, not the filesystem as a whole: */

#define BCHFS_IOC_REINHERIT_ATTRS _IOR(0xbc, 64, const char __user *)

/*
 * BCH_IOCTL_QUERY_UUID: get filesystem UUID
 *
 * Returns user visible UUID, not internal UUID (which may not ever be changed);
 * the filesystem's sysfs directory may be found under /sys/fs/bcachefs with
 * this UUID.
 */
struct bch_ioctl_query_uuid {
 __uuid_t  uuid;
};

#if 0
struct bch_ioctl_start {
 __u32   flags;
 __u32   pad;
};
#endif

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_ADD: add a new device to an existing filesystem
 *
 * The specified device must not be open or in use. On success, the new device
 * will be an online member of the filesystem just like any other member.
 *
 * The device must first be prepared by userspace by formatting with a bcachefs
 * superblock, which is only used for passing in superblock options/parameters
 * for that device (in struct bch_member). The new device's superblock should
 * not claim to be a member of any existing filesystem - UUIDs on it will be
 * ignored.
 */

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_REMOVE: permanently remove a member device from a filesystem
 *
 * Any data present on @dev will be permanently deleted, and @dev will be
 * removed from its slot in the filesystem's list of member devices. The device
 * may be either offline or offline.
 *
 * Will fail removing @dev would leave us with insufficient read write devices
 * or degraded/unavailable data, unless the approprate BCH_FORCE_IF_* flags are
 * set.
 */

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_ONLINE: given a disk that is already a member of a filesystem
 * but is not open (e.g. because we started in degraded mode), bring it online
 *
 * all existing data on @dev will be available once the device is online,
 * exactly as if @dev was present when the filesystem was first mounted
 */

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_OFFLINE: offline a disk, causing the kernel to close that
 * block device, without removing it from the filesystem (so it can be brought
 * back online later)
 *
 * Data present on @dev will be unavailable while @dev is offline (unless
 * replicated), but will still be intact and untouched if @dev is brought back
 * online
 *
 * Will fail (similarly to BCH_IOCTL_DISK_SET_STATE) if offlining @dev would
 * leave us with insufficient read write devices or degraded/unavailable data,
 * unless the approprate BCH_FORCE_IF_* flags are set.
 */

struct bch_ioctl_disk {
 __u32   flags;
 __u32   pad;
 __u64   dev;
};

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_SET_STATE: modify state of a member device of a filesystem
 *
 * @new_state  - one of the bch_member_state states (rw, ro, failed,
 *     spare)
 *
 * Will refuse to change member state if we would then have insufficient devices
 * to write to, or if it would result in degraded data (when @new_state is
 * failed or spare) unless the appropriate BCH_FORCE_IF_* flags are set.
 */
struct bch_ioctl_disk_set_state {
 __u32   flags;
 __u8   new_state;
 __u8   pad[3];
 __u64   dev;
};

#define BCH_DATA_OPS()   \
 x(scrub,  0) \
 x(rereplicate,  1) \
 x(migrate,  2) \
 x(rewrite_old_nodes, 3) \
 x(drop_extra_replicas, 4)

enum bch_data_ops {
#define x(t, n) BCH_DATA_OP_##t = n,
 BCH_DATA_OPS()
#undef x
 BCH_DATA_OP_NR
};

/*
 * BCH_IOCTL_DATA: operations that walk and manipulate filesystem data (e.g.
 * scrub, rereplicate, migrate).
 *
 * This ioctl kicks off a job in the background, and returns a file descriptor.
 * Reading from the file descriptor returns a struct bch_ioctl_data_event,
 * indicating current progress, and closing the file descriptor will stop the
 * job. The file descriptor is O_CLOEXEC.
 */
struct bch_ioctl_data {
 __u16   op;
 __u8   start_btree;
 __u8   end_btree;
 __u32   flags;

 struct bpos  start_pos;
 struct bpos  end_pos;

 union {
 struct {
  __u32  dev;
  __u32  data_types;
 }   scrub;
 struct {
  __u32  dev;
  __u32  pad;
 }   migrate;
 struct {
  __u64  pad[8];
 };
 };
} __packed __aligned(8);

enum bch_data_event {
 BCH_DATA_EVENT_PROGRESS = 0,
 /* XXX: add an event for reporting errors */
 BCH_DATA_EVENT_NR = 1,
};

enum data_progress_data_type_special {
 DATA_PROGRESS_DATA_TYPE_phys = 254,
 DATA_PROGRESS_DATA_TYPE_done = 255,
};

struct bch_ioctl_data_progress {
 __u8   data_type;
 __u8   btree_id;
 __u8   pad[2];
 struct bpos  pos;

 __u64   sectors_done;
 __u64   sectors_total;
 __u64   sectors_error_corrected;
 __u64   sectors_error_uncorrected;
} __packed __aligned(8);

enum bch_ioctl_data_event_ret {
 BCH_IOCTL_DATA_EVENT_RET_done  = 1,
 BCH_IOCTL_DATA_EVENT_RET_device_offline = 2,
};

struct bch_ioctl_data_event {
 __u8   type;
 __u8   ret;
 __u8   pad[6];
 union {
 struct bch_ioctl_data_progress p;
 __u64   pad2[15];
 };
} __packed __aligned(8);

struct bch_replicas_usage {
 __u64   sectors;
 struct bch_replicas_entry_v1 r;
} __packed;

static inline unsigned replicas_usage_bytes(struct bch_replicas_usage *u)
{
 return offsetof(struct bch_replicas_usage, r) + replicas_entry_bytes(&u->r);
}

static inline struct bch_replicas_usage *
replicas_usage_next(struct bch_replicas_usage *u)
{
 return (void *) u + replicas_usage_bytes(u);
}

/* Obsolete */
/*
 * BCH_IOCTL_FS_USAGE: query filesystem disk space usage
 *
 * Returns disk space usage broken out by data type, number of replicas, and
 * by component device
 *
 * @replica_entries_bytes - size, in bytes, allocated for replica usage entries
 *
 * On success, @replica_entries_bytes will be changed to indicate the number of
 * bytes actually used.
 *
 * Returns -ERANGE if @replica_entries_bytes was too small
 */
struct bch_ioctl_fs_usage {
 __u64   capacity;
 __u64   used;
 __u64   online_reserved;
 __u64   persistent_reserved[BCH_REPLICAS_MAX];

 __u32   replica_entries_bytes;
 __u32   pad;

 struct bch_replicas_usage replicas[];
};

/* Obsolete */
/*
 * BCH_IOCTL_DEV_USAGE: query device disk space usage
 *
 * Returns disk space usage broken out by data type - both by buckets and
 * sectors.
 */
struct bch_ioctl_dev_usage {
 __u64   dev;
 __u32   flags;
 __u8   state;
 __u8   pad[7];

 __u32   bucket_size;
 __u64   nr_buckets;

 __u64   buckets_ec;

 struct bch_ioctl_dev_usage_type {
  __u64  buckets;
  __u64  sectors;
  __u64  fragmented;
 }   d[10];
};

/* Obsolete */
struct bch_ioctl_dev_usage_v2 {
 __u64   dev;
 __u32   flags;
 __u8   state;
 __u8   nr_data_types;
 __u8   pad[6];

 __u32   bucket_size;
 __u64   nr_buckets;

 struct bch_ioctl_dev_usage_type d[];
};

/*
 * BCH_IOCTL_READ_SUPER: read filesystem superblock
 *
 * Equivalent to reading the superblock directly from the block device, except
 * avoids racing with the kernel writing the superblock or having to figure out
 * which block device to read
 *
 * @sb  - buffer to read into
 * @size - size of userspace allocated buffer
 * @dev  - device to read superblock for, if BCH_READ_DEV flag is
 *    specified
 *
 * Returns -ERANGE if buffer provided is too small
 */
struct bch_ioctl_read_super {
 __u32   flags;
 __u32   pad;
 __u64   dev;
 __u64   size;
 __u64   sb;
};

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_GET_IDX: give a path to a block device, query filesystem to
 * determine if disk is a (online) member - if so, returns device's index
 *
 * Returns -ENOENT if not found
 */
struct bch_ioctl_disk_get_idx {
 __u64   dev;
};

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_RESIZE: resize filesystem on a device
 *
 * @dev  - member to resize
 * @nbuckets - new number of buckets
 */
struct bch_ioctl_disk_resize {
 __u32   flags;
 __u32   pad;
 __u64   dev;
 __u64   nbuckets;
};

/*
 * BCH_IOCTL_DISK_RESIZE_JOURNAL: resize journal on a device
 *
 * @dev  - member to resize
 * @nbuckets - new number of buckets
 */
struct bch_ioctl_disk_resize_journal {
 __u32   flags;
 __u32   pad;
 __u64   dev;
 __u64   nbuckets;
};

struct bch_ioctl_subvolume {
 __u32   flags;
 __u32   dirfd;
 __u16   mode;
 __u16   pad[3];
 __u64   dst_ptr;
 __u64   src_ptr;
};

#define BCH_SUBVOL_SNAPSHOT_CREATE (1U << 0)
#define BCH_SUBVOL_SNAPSHOT_RO  (1U << 1)

/*
 * BCH_IOCTL_FSCK_OFFLINE: run fsck from the 'bcachefs fsck' userspace command,
 * but with the kernel's implementation of fsck:
 */
struct bch_ioctl_fsck_offline {
 __u64   flags;
 __u64   opts;  /* string */
 __u64   nr_devs;
 __u64   devs[] __counted_by(nr_devs);
};

/*
 * BCH_IOCTL_FSCK_ONLINE: run fsck from the 'bcachefs fsck' userspace command,
 * but with the kernel's implementation of fsck:
 */
struct bch_ioctl_fsck_online {
 __u64   flags;
 __u64   opts;  /* string */
};

/*
 * BCH_IOCTL_QUERY_ACCOUNTING: query filesystem disk accounting
 *
 * Returns disk space usage broken out by data type, number of replicas, and
 * by component device
 *
 * @replica_entries_bytes - size, in bytes, allocated for replica usage entries
 *
 * On success, @replica_entries_bytes will be changed to indicate the number of
 * bytes actually used.
 *
 * Returns -ERANGE if @replica_entries_bytes was too small
 */
struct bch_ioctl_query_accounting {
 __u64   capacity;
 __u64   used;
 __u64   online_reserved;

 __u32   accounting_u64s; /* input parameter */
 __u32   accounting_types_mask; /* input parameter */

 struct bkey_i_accounting accounting[];
};

#define BCH_IOCTL_QUERY_COUNTERS_MOUNT (1 << 0)

struct bch_ioctl_query_counters {
 __u16   nr;
 __u16   flags;
 __u32   pad;
 __u64   d[];
};

#endif /* _BCACHEFS_IOCTL_H */