#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/io_uring.h>

#include "io_uring.h"
#include "notif.h"
#include "rsrc.h"

static void __io_notif_complete_tw(struct callback_head *cb)
{
	struct io_notif *notif = container_of(cb, struct io_notif, task_work);
	struct io_rsrc_node *rsrc_node = notif->rsrc_node;
	struct io_ring_ctx *ctx = notif->ctx;

	if (likely(notif->task)) {
		io_put_task(notif->task, 1);
		notif->task = NULL;
	}

	io_cq_lock(ctx);
	io_fill_cqe_aux(ctx, notif->tag, 0, notif->seq, true);

	list_add(&notif->cache_node, &ctx->notif_list_locked);
	ctx->notif_locked_nr++;
	io_cq_unlock_post(ctx);

	io_rsrc_put_node(rsrc_node, 1);
	percpu_ref_put(&ctx->refs);
}

static inline void io_notif_complete(struct io_notif *notif)
{
	__io_notif_complete_tw(&notif->task_work);
}

static void io_notif_complete_wq(struct work_struct *work)
{
	struct io_notif *notif = container_of(work, struct io_notif, commit_work);

	io_notif_complete(notif);
}

static void io_uring_tx_zerocopy_callback(struct sk_buff *skb,
					  struct ubuf_info *uarg,
					  bool success)
{
	struct io_notif *notif = container_of(uarg, struct io_notif, uarg);

	if (!refcount_dec_and_test(&uarg->refcnt))
		return;

	if (likely(notif->task)) {
		init_task_work(&notif->task_work, __io_notif_complete_tw);
		if (likely(!task_work_add(notif->task, &notif->task_work,
					  TWA_SIGNAL)))
			return;
	}

	INIT_WORK(&notif->commit_work, io_notif_complete_wq);
	queue_work(system_unbound_wq, &notif->commit_work);
}

static void io_notif_splice_cached(struct io_ring_ctx *ctx)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	spin_lock(&ctx->completion_lock);
	list_splice_init(&ctx->notif_list_locked, &ctx->notif_list);
	ctx->notif_locked_nr = 0;
	spin_unlock(&ctx->completion_lock);
}

void io_notif_cache_purge(struct io_ring_ctx *ctx)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	io_notif_splice_cached(ctx);

	while (!list_empty(&ctx->notif_list)) {
		struct io_notif *notif = list_first_entry(&ctx->notif_list,
						struct io_notif, cache_node);

		list_del(&notif->cache_node);
		kfree(notif);
	}
}

static inline bool io_notif_has_cached(struct io_ring_ctx *ctx)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	if (likely(!list_empty(&ctx->notif_list)))
		return true;
	if (data_race(READ_ONCE(ctx->notif_locked_nr) <= IO_NOTIF_SPLICE_BATCH))
		return false;
	io_notif_splice_cached(ctx);
	return !list_empty(&ctx->notif_list);
}

struct io_notif *io_alloc_notif(struct io_ring_ctx *ctx,
				struct io_notif_slot *slot)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	struct io_notif *notif;

	if (likely(io_notif_has_cached(ctx))) {
		notif = list_first_entry(&ctx->notif_list,
					 struct io_notif, cache_node);
		list_del(&notif->cache_node);
	} else {
		notif = kzalloc(sizeof(*notif), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
		if (!notif)
			return NULL;
		/* pre-initialise some fields */
		notif->ctx = ctx;
		notif->uarg.flags = SKBFL_ZEROCOPY_FRAG | SKBFL_DONT_ORPHAN;
		notif->uarg.callback = io_uring_tx_zerocopy_callback;
	}

	notif->seq = slot->seq++;
	notif->tag = slot->tag;
	/* master ref owned by io_notif_slot, will be dropped on flush */
	refcount_set(&notif->uarg.refcnt, 1);
	percpu_ref_get(&ctx->refs);
	notif->rsrc_node = ctx->rsrc_node;
	io_charge_rsrc_node(ctx);
	return notif;
}

static void io_notif_slot_flush(struct io_notif_slot *slot)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	struct io_notif *notif = slot->notif;

	slot->notif = NULL;

	if (WARN_ON_ONCE(in_interrupt()))
		return;
	/* drop slot's master ref */
	if (refcount_dec_and_test(&notif->uarg.refcnt))
		io_notif_complete(notif);
}

__cold int io_notif_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	int i;

	if (!ctx->notif_slots)
		return -ENXIO;

	for (i = 0; i < ctx->nr_notif_slots; i++) {
		struct io_notif_slot *slot = &ctx->notif_slots[i];

		if (!slot->notif)
			continue;
		if (WARN_ON_ONCE(slot->notif->task))
			slot->notif->task = NULL;
		io_notif_slot_flush(slot);
	}

	kvfree(ctx->notif_slots);
	ctx->notif_slots = NULL;
	ctx->nr_notif_slots = 0;
	io_notif_cache_purge(ctx);
	return 0;
}

__cold int io_notif_register(struct io_ring_ctx *ctx,
			     void __user *arg, unsigned int size)
	__must_hold(&ctx->uring_lock)
{
	struct io_uring_notification_slot __user *slots;
	struct io_uring_notification_slot slot;
	struct io_uring_notification_register reg;
	unsigned i;

	if (ctx->nr_notif_slots)
		return -EBUSY;
	if (size != sizeof(reg))
		return -EINVAL;
	if (copy_from_user(&reg, arg, sizeof(reg)))
		return -EFAULT;
	if (!reg.nr_slots || reg.nr_slots > IORING_MAX_NOTIF_SLOTS)
		return -EINVAL;
	if (reg.resv || reg.resv2 || reg.resv3)
		return -EINVAL;

	slots = u64_to_user_ptr(reg.data);
	ctx->notif_slots = kvcalloc(reg.nr_slots, sizeof(ctx->notif_slots[0]),
				GFP_KERNEL_ACCOUNT);
	if (!ctx->notif_slots)
		return -ENOMEM;

	for (i = 0; i < reg.nr_slots; i++, ctx->nr_notif_slots++) {
		struct io_notif_slot *notif_slot = &ctx->notif_slots[i];

		if (copy_from_user(&slot, &slots[i], sizeof(slot))) {
			io_notif_unregister(ctx);
			return -EFAULT;
		}
		if (slot.resv[0] | slot.resv[1] | slot.resv[2]) {
			io_notif_unregister(ctx);
			return -EINVAL;
		}
		notif_slot->tag = slot.tag;
	}
	return 0;
}