xref: /openbmc/linux/io_uring/io_uring.h (revision e8c328c3)
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>
6de23077eSJens Axboe #include "io_uring_types.h"
7de23077eSJens Axboe 
8f3b44f92SJens Axboe #ifndef CREATE_TRACE_POINTS
9f3b44f92SJens Axboe #include <trace/events/io_uring.h>
10f3b44f92SJens Axboe #endif
11f3b44f92SJens Axboe 
1297b388d7SJens Axboe enum {
1397b388d7SJens Axboe 	IOU_OK			= 0,
1497b388d7SJens Axboe 	IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE	= -EIOCBQUEUED,
1597b388d7SJens Axboe };
1697b388d7SJens Axboe 
17faf88ddeSPavel Begunkov struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx);
1868494a65SPavel Begunkov bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req);
19f3b44f92SJens Axboe 
20f3b44f92SJens Axboe static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
21f3b44f92SJens Axboe {
22f3b44f92SJens Axboe 	if (likely(ctx->cqe_cached < ctx->cqe_sentinel)) {
23f3b44f92SJens Axboe 		struct io_uring_cqe *cqe = ctx->cqe_cached;
24f3b44f92SJens Axboe 
25f3b44f92SJens Axboe 		if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
26f3b44f92SJens Axboe 			unsigned int off = ctx->cqe_cached - ctx->rings->cqes;
27f3b44f92SJens Axboe 
28f3b44f92SJens Axboe 			cqe += off;
29f3b44f92SJens Axboe 		}
30f3b44f92SJens Axboe 
31f3b44f92SJens Axboe 		ctx->cached_cq_tail++;
32f3b44f92SJens Axboe 		ctx->cqe_cached++;
33f3b44f92SJens Axboe 		return cqe;
34f3b44f92SJens Axboe 	}
35f3b44f92SJens Axboe 
36f3b44f92SJens Axboe 	return __io_get_cqe(ctx);
37f3b44f92SJens Axboe }
38f3b44f92SJens Axboe 
39f3b44f92SJens Axboe static inline bool __io_fill_cqe_req(struct io_ring_ctx *ctx,
40f3b44f92SJens Axboe 				     struct io_kiocb *req)
41f3b44f92SJens Axboe {
42f3b44f92SJens Axboe 	struct io_uring_cqe *cqe;
43f3b44f92SJens Axboe 
44f3b44f92SJens Axboe 	trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
45ae5735c6SPavel Begunkov 				req->cqe.res, req->cqe.flags,
46ae5735c6SPavel Begunkov 				(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) ? req->extra1 : 0,
47ae5735c6SPavel Begunkov 				(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) ? req->extra2 : 0);
48f3b44f92SJens Axboe 	/*
49f3b44f92SJens Axboe 	 * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
50f3b44f92SJens Axboe 	 * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
51f3b44f92SJens Axboe 	 * the ring.
52f3b44f92SJens Axboe 	 */
53f3b44f92SJens Axboe 	cqe = io_get_cqe(ctx);
54*e8c328c3SPavel Begunkov 	if (unlikely(!cqe))
55*e8c328c3SPavel Begunkov 		return io_req_cqe_overflow(req);
56f3b44f92SJens Axboe 	memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(*cqe));
57*e8c328c3SPavel Begunkov 
58*e8c328c3SPavel Begunkov 	if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
59f3b44f92SJens Axboe 		u64 extra1 = 0, extra2 = 0;
60f3b44f92SJens Axboe 
61f3b44f92SJens Axboe 		if (req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) {
62f3b44f92SJens Axboe 			extra1 = req->extra1;
63f3b44f92SJens Axboe 			extra2 = req->extra2;
64f3b44f92SJens Axboe 		}
65f3b44f92SJens Axboe 
66f3b44f92SJens Axboe 		WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], extra1);
67f3b44f92SJens Axboe 		WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], extra2);
68*e8c328c3SPavel Begunkov 	}
69f3b44f92SJens Axboe 	return true;
70f3b44f92SJens Axboe }
71f3b44f92SJens Axboe 
72531113bbSJens Axboe static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
73531113bbSJens Axboe {
74531113bbSJens Axboe 	req->flags |= REQ_F_FAIL;
75531113bbSJens Axboe 	if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
76531113bbSJens Axboe 		req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
77531113bbSJens Axboe 		req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
78531113bbSJens Axboe 	}
79531113bbSJens Axboe }
80531113bbSJens Axboe 
81de23077eSJens Axboe static inline void io_req_set_res(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
82de23077eSJens Axboe {
83de23077eSJens Axboe 	req->cqe.res = res;
84de23077eSJens Axboe 	req->cqe.flags = cflags;
85de23077eSJens Axboe }
86de23077eSJens Axboe 
8799f15d8dSJens Axboe static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
8899f15d8dSJens Axboe {
8999f15d8dSJens Axboe 	return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
9099f15d8dSJens Axboe }
9199f15d8dSJens Axboe 
92531113bbSJens Axboe static inline void io_put_file(struct file *file)
93531113bbSJens Axboe {
94531113bbSJens Axboe 	if (file)
95531113bbSJens Axboe 		fput(file);
96531113bbSJens Axboe }
97531113bbSJens Axboe 
98cd40cae2SJens Axboe static inline void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx,
99cd40cae2SJens Axboe 					 unsigned issue_flags)
100cd40cae2SJens Axboe {
101cd40cae2SJens Axboe 	lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
102cd40cae2SJens Axboe 	if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
103cd40cae2SJens Axboe 		mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
104cd40cae2SJens Axboe }
105cd40cae2SJens Axboe 
106cd40cae2SJens Axboe static inline void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx,
107cd40cae2SJens Axboe 				       unsigned issue_flags)
108cd40cae2SJens Axboe {
109cd40cae2SJens Axboe 	/*
110cd40cae2SJens Axboe 	 * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
111cd40cae2SJens Axboe 	 * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
112cd40cae2SJens Axboe 	 * The only exception is when we've detached the request and issue it
113cd40cae2SJens Axboe 	 * from an async worker thread, grab the lock for that case.
114cd40cae2SJens Axboe 	 */
115cd40cae2SJens Axboe 	if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
116cd40cae2SJens Axboe 		mutex_lock(&ctx->uring_lock);
117cd40cae2SJens Axboe 	lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
118cd40cae2SJens Axboe }
119cd40cae2SJens Axboe 
120f9ead18cSJens Axboe static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
121f9ead18cSJens Axboe {
122f9ead18cSJens Axboe 	/* order cqe stores with ring update */
123f9ead18cSJens Axboe 	smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
124f9ead18cSJens Axboe }
125f9ead18cSJens Axboe 
126f3b44f92SJens Axboe static inline void io_cqring_wake(struct io_ring_ctx *ctx)
127f3b44f92SJens Axboe {
128f3b44f92SJens Axboe 	/*
129f3b44f92SJens Axboe 	 * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
130f3b44f92SJens Axboe 	 * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
131f3b44f92SJens Axboe 	 * wake as many waiters as we need to.
132f3b44f92SJens Axboe 	 */
133f3b44f92SJens Axboe 	if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
134f3b44f92SJens Axboe 		wake_up_all(&ctx->cq_wait);
135f3b44f92SJens Axboe }
136f3b44f92SJens Axboe 
13717437f31SJens Axboe static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
13817437f31SJens Axboe {
13917437f31SJens Axboe 	struct io_rings *r = ctx->rings;
14017437f31SJens Axboe 
14117437f31SJens Axboe 	return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
14217437f31SJens Axboe }
14317437f31SJens Axboe 
14417437f31SJens Axboe static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
14517437f31SJens Axboe {
14617437f31SJens Axboe 	struct io_rings *rings = ctx->rings;
14717437f31SJens Axboe 
14817437f31SJens Axboe 	/* make sure SQ entry isn't read before tail */
14917437f31SJens Axboe 	return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
15017437f31SJens Axboe }
15117437f31SJens Axboe 
15217437f31SJens Axboe static inline bool io_run_task_work(void)
15317437f31SJens Axboe {
15417437f31SJens Axboe 	if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || task_work_pending(current)) {
15517437f31SJens Axboe 		__set_current_state(TASK_RUNNING);
15617437f31SJens Axboe 		clear_notify_signal();
15717437f31SJens Axboe 		if (task_work_pending(current))
15817437f31SJens Axboe 			task_work_run();
15917437f31SJens Axboe 		return true;
16017437f31SJens Axboe 	}
16117437f31SJens Axboe 
16217437f31SJens Axboe 	return false;
16317437f31SJens Axboe }
16417437f31SJens Axboe 
165aa1e90f6SPavel Begunkov static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
166aa1e90f6SPavel Begunkov {
167aa1e90f6SPavel Begunkov 	if (!*locked) {
168aa1e90f6SPavel Begunkov 		mutex_lock(&ctx->uring_lock);
169aa1e90f6SPavel Begunkov 		*locked = true;
170aa1e90f6SPavel Begunkov 	}
171aa1e90f6SPavel Begunkov }
172aa1e90f6SPavel Begunkov 
173aa1e90f6SPavel Begunkov static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
174aa1e90f6SPavel Begunkov {
175aa1e90f6SPavel Begunkov 	struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
176aa1e90f6SPavel Begunkov 
177aa1e90f6SPavel Begunkov 	if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
178aa1e90f6SPavel Begunkov 		state->flush_cqes = true;
179aa1e90f6SPavel Begunkov 	wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
180aa1e90f6SPavel Begunkov }
181aa1e90f6SPavel Begunkov 
18273572984SJens Axboe int io_run_task_work_sig(void);
183329061d3SJens Axboe void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res);
18499f15d8dSJens Axboe void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags);
18559915143SJens Axboe void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req);
18659915143SJens Axboe void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req);
187d245bca6SPavel Begunkov bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags);
188f9ead18cSJens Axboe void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx);
189f3b44f92SJens Axboe void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx);
190f9ead18cSJens Axboe 
1913b77495aSJens Axboe struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len, int *npages);
192329061d3SJens Axboe 
193531113bbSJens Axboe struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd);
194531113bbSJens Axboe struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
195531113bbSJens Axboe 			       unsigned issue_flags);
196cd40cae2SJens Axboe 
197cd40cae2SJens Axboe bool io_is_uring_fops(struct file *file);
19899f15d8dSJens Axboe bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req);
19999f15d8dSJens Axboe void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req);
200f3b44f92SJens Axboe void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req);
20159915143SJens Axboe void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
202f3b44f92SJens Axboe void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
203f3b44f92SJens Axboe void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use);
20459915143SJens Axboe void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked);
20559915143SJens Axboe void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret);
206329061d3SJens Axboe void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked);
207c9f06aa7SJens Axboe void tctx_task_work(struct callback_head *cb);
20817437f31SJens Axboe __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
20917437f31SJens Axboe int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
21017437f31SJens Axboe 				struct io_ring_ctx *ctx);
21117437f31SJens Axboe 
212329061d3SJens Axboe int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked);
21317437f31SJens Axboe int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr);
21417437f31SJens Axboe int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin);
215f3b44f92SJens Axboe void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node);
216f3b44f92SJens Axboe int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
21759915143SJens Axboe 
218c9f06aa7SJens Axboe struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work);
219c9f06aa7SJens Axboe void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work);
220c9f06aa7SJens Axboe 
22159915143SJens Axboe void io_free_req(struct io_kiocb *req);
22259915143SJens Axboe void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
22359915143SJens Axboe 
224329061d3SJens Axboe bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
225329061d3SJens Axboe 			bool cancel_all);
226329061d3SJens Axboe 
22759915143SJens Axboe #define io_for_each_link(pos, head) \
22859915143SJens Axboe 	for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
229531113bbSJens Axboe 
230de23077eSJens Axboe #endif
231