xref: /openbmc/linux/io_uring/io_uring.h (revision ab1c84d8)
1de23077eSJens Axboe #ifndef IOU_CORE_H
2de23077eSJens Axboe #define IOU_CORE_H
3de23077eSJens Axboe 
4de23077eSJens Axboe #include <linux/errno.h>
5cd40cae2SJens Axboe #include <linux/lockdep.h>
6*ab1c84d8SPavel Begunkov #include <linux/io_uring_types.h>
7*ab1c84d8SPavel Begunkov #include "io-wq.h"
8*ab1c84d8SPavel Begunkov #include "filetable.h"
9de23077eSJens Axboe 
10f3b44f92SJens Axboe #ifndef CREATE_TRACE_POINTS
11f3b44f92SJens Axboe #include <trace/events/io_uring.h>
12f3b44f92SJens Axboe #endif
13f3b44f92SJens Axboe 
1497b388d7SJens Axboe enum {
1597b388d7SJens Axboe 	IOU_OK			= 0,
1697b388d7SJens Axboe 	IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE	= -EIOCBQUEUED,
1797b388d7SJens Axboe };
1897b388d7SJens Axboe 
19faf88ddeSPavel Begunkov struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx);
2068494a65SPavel Begunkov bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req);
21f3b44f92SJens Axboe 
22f3b44f92SJens Axboe static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
23f3b44f92SJens Axboe {
24f3b44f92SJens Axboe 	if (likely(ctx->cqe_cached < ctx->cqe_sentinel)) {
25f3b44f92SJens Axboe 		struct io_uring_cqe *cqe = ctx->cqe_cached;
26f3b44f92SJens Axboe 
27f3b44f92SJens Axboe 		ctx->cached_cq_tail++;
28f3b44f92SJens Axboe 		ctx->cqe_cached++;
29b3659a65SPavel Begunkov 		if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
30b3659a65SPavel Begunkov 			ctx->cqe_cached++;
31f3b44f92SJens Axboe 		return cqe;
32f3b44f92SJens Axboe 	}
33f3b44f92SJens Axboe 
34f3b44f92SJens Axboe 	return __io_get_cqe(ctx);
35f3b44f92SJens Axboe }
36f3b44f92SJens Axboe 
37f3b44f92SJens Axboe static inline bool __io_fill_cqe_req(struct io_ring_ctx *ctx,
38f3b44f92SJens Axboe 				     struct io_kiocb *req)
39f3b44f92SJens Axboe {
40f3b44f92SJens Axboe 	struct io_uring_cqe *cqe;
41f3b44f92SJens Axboe 
42f3b44f92SJens Axboe 	trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
43ae5735c6SPavel Begunkov 				req->cqe.res, req->cqe.flags,
44ae5735c6SPavel Begunkov 				(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) ? req->extra1 : 0,
45ae5735c6SPavel Begunkov 				(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) ? req->extra2 : 0);
46f3b44f92SJens Axboe 	/*
47f3b44f92SJens Axboe 	 * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
48f3b44f92SJens Axboe 	 * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
49f3b44f92SJens Axboe 	 * the ring.
50f3b44f92SJens Axboe 	 */
51f3b44f92SJens Axboe 	cqe = io_get_cqe(ctx);
52e8c328c3SPavel Begunkov 	if (unlikely(!cqe))
53e8c328c3SPavel Begunkov 		return io_req_cqe_overflow(req);
54f3b44f92SJens Axboe 	memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(*cqe));
55e8c328c3SPavel Begunkov 
56e8c328c3SPavel Begunkov 	if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
57f3b44f92SJens Axboe 		u64 extra1 = 0, extra2 = 0;
58f3b44f92SJens Axboe 
59f3b44f92SJens Axboe 		if (req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) {
60f3b44f92SJens Axboe 			extra1 = req->extra1;
61f3b44f92SJens Axboe 			extra2 = req->extra2;
62f3b44f92SJens Axboe 		}
63f3b44f92SJens Axboe 
64f3b44f92SJens Axboe 		WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], extra1);
65f3b44f92SJens Axboe 		WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], extra2);
66e8c328c3SPavel Begunkov 	}
67f3b44f92SJens Axboe 	return true;
68f3b44f92SJens Axboe }
69f3b44f92SJens Axboe 
70531113bbSJens Axboe static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
71531113bbSJens Axboe {
72531113bbSJens Axboe 	req->flags |= REQ_F_FAIL;
73531113bbSJens Axboe 	if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
74531113bbSJens Axboe 		req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
75531113bbSJens Axboe 		req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
76531113bbSJens Axboe 	}
77531113bbSJens Axboe }
78531113bbSJens Axboe 
79de23077eSJens Axboe static inline void io_req_set_res(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
80de23077eSJens Axboe {
81de23077eSJens Axboe 	req->cqe.res = res;
82de23077eSJens Axboe 	req->cqe.flags = cflags;
83de23077eSJens Axboe }
84de23077eSJens Axboe 
8599f15d8dSJens Axboe static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
8699f15d8dSJens Axboe {
8799f15d8dSJens Axboe 	return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
8899f15d8dSJens Axboe }
8999f15d8dSJens Axboe 
90531113bbSJens Axboe static inline void io_put_file(struct file *file)
91531113bbSJens Axboe {
92531113bbSJens Axboe 	if (file)
93531113bbSJens Axboe 		fput(file);
94531113bbSJens Axboe }
95531113bbSJens Axboe 
96cd40cae2SJens Axboe static inline void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx,
97cd40cae2SJens Axboe 					 unsigned issue_flags)
98cd40cae2SJens Axboe {
99cd40cae2SJens Axboe 	lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
100cd40cae2SJens Axboe 	if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
101cd40cae2SJens Axboe 		mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
102cd40cae2SJens Axboe }
103cd40cae2SJens Axboe 
104cd40cae2SJens Axboe static inline void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx,
105cd40cae2SJens Axboe 				       unsigned issue_flags)
106cd40cae2SJens Axboe {
107cd40cae2SJens Axboe 	/*
108cd40cae2SJens Axboe 	 * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
109cd40cae2SJens Axboe 	 * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
110cd40cae2SJens Axboe 	 * The only exception is when we've detached the request and issue it
111cd40cae2SJens Axboe 	 * from an async worker thread, grab the lock for that case.
112cd40cae2SJens Axboe 	 */
113cd40cae2SJens Axboe 	if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
114cd40cae2SJens Axboe 		mutex_lock(&ctx->uring_lock);
115cd40cae2SJens Axboe 	lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
116cd40cae2SJens Axboe }
117cd40cae2SJens Axboe 
118f9ead18cSJens Axboe static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
119f9ead18cSJens Axboe {
120f9ead18cSJens Axboe 	/* order cqe stores with ring update */
121f9ead18cSJens Axboe 	smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
122f9ead18cSJens Axboe }
123f9ead18cSJens Axboe 
124f3b44f92SJens Axboe static inline void io_cqring_wake(struct io_ring_ctx *ctx)
125f3b44f92SJens Axboe {
126f3b44f92SJens Axboe 	/*
127f3b44f92SJens Axboe 	 * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
128f3b44f92SJens Axboe 	 * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
129f3b44f92SJens Axboe 	 * wake as many waiters as we need to.
130f3b44f92SJens Axboe 	 */
131f3b44f92SJens Axboe 	if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
132f3b44f92SJens Axboe 		wake_up_all(&ctx->cq_wait);
133f3b44f92SJens Axboe }
134f3b44f92SJens Axboe 
13517437f31SJens Axboe static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
13617437f31SJens Axboe {
13717437f31SJens Axboe 	struct io_rings *r = ctx->rings;
13817437f31SJens Axboe 
13917437f31SJens Axboe 	return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
14017437f31SJens Axboe }
14117437f31SJens Axboe 
14217437f31SJens Axboe static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
14317437f31SJens Axboe {
14417437f31SJens Axboe 	struct io_rings *rings = ctx->rings;
14517437f31SJens Axboe 
14617437f31SJens Axboe 	/* make sure SQ entry isn't read before tail */
14717437f31SJens Axboe 	return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
14817437f31SJens Axboe }
14917437f31SJens Axboe 
15017437f31SJens Axboe static inline bool io_run_task_work(void)
15117437f31SJens Axboe {
15217437f31SJens Axboe 	if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || task_work_pending(current)) {
15317437f31SJens Axboe 		__set_current_state(TASK_RUNNING);
15417437f31SJens Axboe 		clear_notify_signal();
15517437f31SJens Axboe 		if (task_work_pending(current))
15617437f31SJens Axboe 			task_work_run();
15717437f31SJens Axboe 		return true;
15817437f31SJens Axboe 	}
15917437f31SJens Axboe 
16017437f31SJens Axboe 	return false;
16117437f31SJens Axboe }
16217437f31SJens Axboe 
163aa1e90f6SPavel Begunkov static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
164aa1e90f6SPavel Begunkov {
165aa1e90f6SPavel Begunkov 	if (!*locked) {
166aa1e90f6SPavel Begunkov 		mutex_lock(&ctx->uring_lock);
167aa1e90f6SPavel Begunkov 		*locked = true;
168aa1e90f6SPavel Begunkov 	}
169aa1e90f6SPavel Begunkov }
170aa1e90f6SPavel Begunkov 
171aa1e90f6SPavel Begunkov static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
172aa1e90f6SPavel Begunkov {
173aa1e90f6SPavel Begunkov 	struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
174aa1e90f6SPavel Begunkov 
175aa1e90f6SPavel Begunkov 	if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
176aa1e90f6SPavel Begunkov 		state->flush_cqes = true;
177aa1e90f6SPavel Begunkov 	wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
178aa1e90f6SPavel Begunkov }
179aa1e90f6SPavel Begunkov 
18073572984SJens Axboe int io_run_task_work_sig(void);
181329061d3SJens Axboe void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res);
18299f15d8dSJens Axboe void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags);
18359915143SJens Axboe void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req);
18459915143SJens Axboe void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req);
185d245bca6SPavel Begunkov bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags);
186f9ead18cSJens Axboe void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx);
187f3b44f92SJens Axboe void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx);
188f9ead18cSJens Axboe 
1893b77495aSJens Axboe struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len, int *npages);
190329061d3SJens Axboe 
191531113bbSJens Axboe struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd);
192531113bbSJens Axboe struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
193531113bbSJens Axboe 			       unsigned issue_flags);
194cd40cae2SJens Axboe 
195cd40cae2SJens Axboe bool io_is_uring_fops(struct file *file);
19699f15d8dSJens Axboe bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req);
19799f15d8dSJens Axboe void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req);
198f3b44f92SJens Axboe void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req);
19959915143SJens Axboe void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
200f3b44f92SJens Axboe void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
201f3b44f92SJens Axboe void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use);
20259915143SJens Axboe void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked);
20359915143SJens Axboe void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret);
204329061d3SJens Axboe void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked);
205c9f06aa7SJens Axboe void tctx_task_work(struct callback_head *cb);
20617437f31SJens Axboe __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
20717437f31SJens Axboe int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
20817437f31SJens Axboe 				struct io_ring_ctx *ctx);
20917437f31SJens Axboe 
210329061d3SJens Axboe int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked);
21117437f31SJens Axboe int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr);
21217437f31SJens Axboe int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin);
213f3b44f92SJens Axboe void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node);
214f3b44f92SJens Axboe int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
21559915143SJens Axboe 
216c9f06aa7SJens Axboe struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work);
217c9f06aa7SJens Axboe void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work);
218c9f06aa7SJens Axboe 
21959915143SJens Axboe void io_free_req(struct io_kiocb *req);
22059915143SJens Axboe void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
22159915143SJens Axboe 
222329061d3SJens Axboe bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
223329061d3SJens Axboe 			bool cancel_all);
224329061d3SJens Axboe 
22559915143SJens Axboe #define io_for_each_link(pos, head) \
22659915143SJens Axboe 	for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
227531113bbSJens Axboe 
228de23077eSJens Axboe #endif
229