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

#include <linux/bvec.h>
#include <linux/crypto.h>
#include <linux/kref.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/radix-tree.h>
#include <linux/uio.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <net/net_namespace.h>

#include <linux/ceph/types.h>
#include <linux/ceph/buffer.h>

struct ceph_msg;
struct ceph_connection;
struct ceph_msg_data_cursor;

/*
 * Ceph defines these callbacks for handling connection events.
 */
struct ceph_connection_operations {
 struct ceph_connection *(*get)(struct ceph_connection *);
 void (*put)(struct ceph_connection *);

 /* handle an incoming message. */
 void (*dispatch) (struct ceph_connection *con, struct ceph_msg *m);

 /* authorize an outgoing connection */
 struct ceph_auth_handshake *(*get_authorizer) (
    struct ceph_connection *con,
          int *proto, int force_new);
 int (*add_authorizer_challenge)(struct ceph_connection *con,
     void *challenge_buf,
     int challenge_buf_len);
 int (*verify_authorizer_reply) (struct ceph_connection *con);
 int (*invalidate_authorizer)(struct ceph_connection *con);

 /* there was some error on the socket (disconnect, whatever) */
 void (*fault) (struct ceph_connection *con);

 /* a remote host as terminated a message exchange session, and messages
 * we sent (or they tried to send us) may be lost. */
 void (*peer_reset) (struct ceph_connection *con);

 struct ceph_msg * (*alloc_msg) (struct ceph_connection *con,
     struct ceph_msg_header *hdr,
     int *skip);

 void (*reencode_message) (struct ceph_msg *msg);

 int (*sign_message) (struct ceph_msg *msg);
 int (*check_message_signature) (struct ceph_msg *msg);

 /* msgr2 authentication exchange */
 int (*get_auth_request)(struct ceph_connection *con,
    void *buf, int *buf_len,
    void **authorizer, int *authorizer_len);
 int (*handle_auth_reply_more)(struct ceph_connection *con,
          void *reply, int reply_len,
          void *buf, int *buf_len,
          void **authorizer, int *authorizer_len);
 int (*handle_auth_done)(struct ceph_connection *con,
    u64 global_id, void *reply, int reply_len,
    u8 *session_key, int *session_key_len,
    u8 *con_secret, int *con_secret_len);
 int (*handle_auth_bad_method)(struct ceph_connection *con,
          int used_proto, int result,
          const int *allowed_protos, int proto_cnt,
          const int *allowed_modes, int mode_cnt);

 /**
  * sparse_read: read sparse data
  * @con: connection we're reading from
  * @cursor: data cursor for reading extents
  * @buf: optional buffer to read into
  *
  * This should be called more than once, each time setting up to
  * receive an extent into the current cursor position, and zeroing
  * the holes between them.
  *
  * Returns amount of data to be read (in bytes), 0 if reading is
  * complete, or -errno if there was an error.
  *
  * If @buf is set on a >0 return, then the data should be read into
  * the provided buffer. Otherwise, it should be read into the cursor.
  *
  * The sparse read operation is expected to initialize the cursor
  * with a length covering up to the end of the last extent.
 */
 int (*sparse_read)(struct ceph_connection *con,
      struct ceph_msg_data_cursor *cursor,
      char **buf);

};

/* use format string %s%lld */
#define ENTITY_NAME(n) ceph_entity_type_name((n).type), le64_to_cpu((n).num)

struct ceph_messenger {
 struct ceph_entity_inst inst;    /* my name+address */
 struct ceph_entity_addr my_enc_addr;

 atomic_t stopping;
 possible_net_t net;

 /*
  * the global_seq counts connections i (attempt to) initiate
  * in order to disambiguate certain connect race conditions.
 */
 u32 global_seq;
 spinlock_t global_seq_lock;
};

enum ceph_msg_data_type {
 CEPH_MSG_DATA_NONE, /* message contains no data payload */
 CEPH_MSG_DATA_PAGES, /* data source/destination is a page array */
 CEPH_MSG_DATA_PAGELIST, /* data source/destination is a pagelist */
#ifdef CONFIG_BLOCK
 CEPH_MSG_DATA_BIO, /* data source/destination is a bio list */
#endif /* CONFIG_BLOCK */
 CEPH_MSG_DATA_BVECS, /* data source/destination is a bio_vec array */
 CEPH_MSG_DATA_ITER, /* data source/destination is an iov_iter */
};

#ifdef CONFIG_BLOCK

struct ceph_bio_iter {
 struct bio *bio;
 struct bvec_iter iter;
};

#define __ceph_bio_iter_advance_step(it, n, STEP) do {         \
 unsigned int __n = (n), __cur_n;          \
               \
 while (__n) {             \
  BUG_ON(!(it)->iter.bi_size);          \
  __cur_n = min((it)->iter.bi_size, __n);         \
  (void)(STEP);            \
  bio_advance_iter((it)->bio, &(it)->iter, __cur_n);       \
  if (!(it)->iter.bi_size && (it)->bio->bi_next) {       \
   dout("__ceph_bio_iter_advance_step next bio\n");      \
   (it)->bio = (it)->bio->bi_next;         \
   (it)->iter = (it)->bio->bi_iter;        \
  }             \
  __n -= __cur_n;            \
 }              \
} while (0)

/*
 * Advance @it by @n bytes.
 */
#define ceph_bio_iter_advance(it, n)           \
 __ceph_bio_iter_advance_step(it, n, 0)

/*
 * Advance @it by @n bytes, executing BVEC_STEP for each bio_vec.
 */
#define ceph_bio_iter_advance_step(it, n, BVEC_STEP)         \
 __ceph_bio_iter_advance_step(it, n, ({          \
  struct bio_vec bv;           \
  struct bvec_iter __cur_iter;          \
               \
  __cur_iter = (it)->iter;          \
  __cur_iter.bi_size = __cur_n;          \
  __bio_for_each_segment(bv, (it)->bio, __cur_iter, __cur_iter) \
   (void)(BVEC_STEP);          \
 }))

#endif /* CONFIG_BLOCK */

struct ceph_bvec_iter {
 struct bio_vec *bvecs;
 struct bvec_iter iter;
};

#define __ceph_bvec_iter_advance_step(it, n, STEP) do {         \
 BUG_ON((n) > (it)->iter.bi_size);          \
 (void)(STEP);             \
 bvec_iter_advance((it)->bvecs, &(it)->iter, (n));        \
} while (0)

/*
 * Advance @it by @n bytes.
 */
#define ceph_bvec_iter_advance(it, n)           \
 __ceph_bvec_iter_advance_step(it, n, 0)

/*
 * Advance @it by @n bytes, executing BVEC_STEP for each bio_vec.
 */
#define ceph_bvec_iter_advance_step(it, n, BVEC_STEP)         \
 __ceph_bvec_iter_advance_step(it, n, ({          \
  struct bio_vec bv;           \
  struct bvec_iter __cur_iter;          \
               \
  __cur_iter = (it)->iter;          \
  __cur_iter.bi_size = (n);          \
  for_each_bvec(bv, (it)->bvecs, __cur_iter, __cur_iter)       \
   (void)(BVEC_STEP);          \
 }))

#define ceph_bvec_iter_shorten(it, n) do {          \
 BUG_ON((n) > (it)->iter.bi_size);          \
 (it)->iter.bi_size = (n);           \
} while (0)

struct ceph_msg_data {
 enum ceph_msg_data_type  type;
 union {
#ifdef CONFIG_BLOCK
  struct {
   struct ceph_bio_iter bio_pos;
   u32   bio_length;
  };
#endif /* CONFIG_BLOCK */
  struct ceph_bvec_iter bvec_pos;
  struct {
   struct page **pages;
   size_t  length;  /* total # bytes */
   unsigned int alignment; /* first page */
   bool  own_pages;
  };
  struct ceph_pagelist *pagelist;
  struct iov_iter  iter;
 };
};

struct ceph_msg_data_cursor {
 size_t   total_resid; /* across all data items */

 struct ceph_msg_data *data;  /* current data item */
 size_t   resid;  /* bytes not yet consumed */
 int   sr_resid; /* residual sparse_read len */
 bool   need_crc; /* crc update needed */
 union {
#ifdef CONFIG_BLOCK
  struct ceph_bio_iter bio_iter;
#endif /* CONFIG_BLOCK */
  struct bvec_iter bvec_iter;
  struct {    /* pages */
   unsigned int page_offset; /* offset in page */
   unsigned short page_index; /* index in array */
   unsigned short page_count; /* pages in array */
  };
  struct {    /* pagelist */
   struct page *page;  /* page from list */
   size_t  offset;  /* bytes from list */
  };
  struct {
   struct iov_iter  iov_iter;
   unsigned int  lastlen;
  };
 };
};

/*
 * a single message.  it contains a header (src, dest, message type, etc.),
 * footer (crc values, mainly), a "front" message body, and possibly a
 * data payload (stored in some number of pages).
 */
struct ceph_msg {
 struct ceph_msg_header hdr; /* header */
 union {
  struct ceph_msg_footer footer;  /* footer */
  struct ceph_msg_footer_old old_footer; /* old format footer */
 };
 struct kvec front;              /* unaligned blobs of message */
 struct ceph_buffer *middle;

 size_t    data_length;
 struct ceph_msg_data  *data;
 int    num_data_items;
 int    max_data_items;
 struct ceph_msg_data_cursor cursor;

 struct ceph_connection *con;
 struct list_head list_head; /* links for connection lists */

 struct kref kref;
 bool more_to_follow;
 bool needs_out_seq;
 u64 sparse_read_total;
 int front_alloc_len;

 struct ceph_msgpool *pool;
};

/*
 * connection states
 */
#define CEPH_CON_S_CLOSED  1
#define CEPH_CON_S_PREOPEN  2
#define CEPH_CON_S_V1_BANNER  3
#define CEPH_CON_S_V1_CONNECT_MSG 4
#define CEPH_CON_S_V2_BANNER_PREFIX 5
#define CEPH_CON_S_V2_BANNER_PAYLOAD 6
#define CEPH_CON_S_V2_HELLO  7
#define CEPH_CON_S_V2_AUTH  8
#define CEPH_CON_S_V2_AUTH_SIGNATURE 9
#define CEPH_CON_S_V2_SESSION_CONNECT 10
#define CEPH_CON_S_V2_SESSION_RECONNECT 11
#define CEPH_CON_S_OPEN   12
#define CEPH_CON_S_STANDBY  13

/*
 * ceph_connection flag bits
 */
#define CEPH_CON_F_LOSSYTX  0  /* we can close channel or drop
      messages on errors */
#define CEPH_CON_F_KEEPALIVE_PENDING 1  /* we need to send a keepalive */
#define CEPH_CON_F_WRITE_PENDING 2  /* we have data ready to send */
#define CEPH_CON_F_SOCK_CLOSED  3  /* socket state changed to closed */
#define CEPH_CON_F_BACKOFF  4  /* need to retry queuing delayed
      work */

/* ceph connection fault delay defaults, for exponential backoff */
#define BASE_DELAY_INTERVAL (HZ / 4)
#define MAX_DELAY_INTERVAL (15 * HZ)

struct ceph_connection_v1_info {
 struct kvec out_kvec[8],         /* sending header/footer data */
  *out_kvec_cur;
 int out_kvec_left;   /* kvec's left in out_kvec */
 int out_skip;        /* skip this many bytes */
 int out_kvec_bytes;  /* total bytes left */
 bool out_more;       /* there is more data after the kvecs */
 bool out_msg_done;

 struct ceph_auth_handshake *auth;
 int auth_retry;       /* true if we need a newer authorizer */

 /* connection negotiation temps */
 u8 in_banner[CEPH_BANNER_MAX_LEN];
 struct ceph_entity_addr actual_peer_addr;
 struct ceph_entity_addr peer_addr_for_me;
 struct ceph_msg_connect out_connect;
 struct ceph_msg_connect_reply in_reply;

 int in_base_pos;     /* bytes read */

 /* sparse reads */
 struct kvec in_sr_kvec; /* current location to receive into */
 u64 in_sr_len;  /* amount of data in this extent */

 /* message in temps */
 u8 in_tag;           /* protocol control byte */
 struct ceph_msg_header in_hdr;
 __le64 in_temp_ack;  /* for reading an ack */

 /* message out temps */
 struct ceph_msg_header out_hdr;
 __le64 out_temp_ack;  /* for writing an ack */
 struct ceph_timespec out_temp_keepalive2;  /* for writing keepalive2
      stamp */

 u32 connect_seq;      /* identify the most recent connection
 attempt for this session */
 u32 peer_global_seq;  /* peer's global seq for this connection */
};

#define CEPH_CRC_LEN   4
#define CEPH_GCM_KEY_LEN  16
#define CEPH_GCM_IV_LEN   sizeof(struct ceph_gcm_nonce)
#define CEPH_GCM_BLOCK_LEN  16
#define CEPH_GCM_TAG_LEN  16

#define CEPH_PREAMBLE_LEN  32
#define CEPH_PREAMBLE_INLINE_LEN 48
#define CEPH_PREAMBLE_PLAIN_LEN  CEPH_PREAMBLE_LEN
#define CEPH_PREAMBLE_SECURE_LEN (CEPH_PREAMBLE_LEN +  \
      CEPH_PREAMBLE_INLINE_LEN + \
      CEPH_GCM_TAG_LEN)
#define CEPH_EPILOGUE_PLAIN_LEN  (1 + 3 * CEPH_CRC_LEN)
#define CEPH_EPILOGUE_SECURE_LEN (CEPH_GCM_BLOCK_LEN + CEPH_GCM_TAG_LEN)

#define CEPH_FRAME_MAX_SEGMENT_COUNT 4

struct ceph_frame_desc {
 int fd_tag;  /* FRAME_TAG_* */
 int fd_seg_cnt;
 int fd_lens[CEPH_FRAME_MAX_SEGMENT_COUNT];  /* logical */
 int fd_aligns[CEPH_FRAME_MAX_SEGMENT_COUNT];
};

struct ceph_gcm_nonce {
 __le32 fixed;
 __le64 counter __packed;
};

struct ceph_connection_v2_info {
 struct iov_iter in_iter;
 struct kvec in_kvecs[5];  /* recvmsg */
 struct bio_vec in_bvec;  /* recvmsg (in_cursor) */
 int in_kvec_cnt;
 int in_state;  /* IN_S_* */

 struct iov_iter out_iter;
 struct kvec out_kvecs[8];  /* sendmsg */
 struct bio_vec out_bvec;  /* sendpage (out_cursor, out_zero),
     sendmsg (out_enc_pages) */
 int out_kvec_cnt;
 int out_state;  /* OUT_S_* */

 int out_zero;  /* # of zero bytes to send */
 bool out_iter_sendpage;  /* use sendpage if possible */

 struct ceph_frame_desc in_desc;
 struct ceph_msg_data_cursor in_cursor;
 struct ceph_msg_data_cursor out_cursor;

 struct crypto_shash *hmac_tfm;  /* post-auth signature */
 struct crypto_aead *gcm_tfm;  /* on-wire encryption */
 struct aead_request *gcm_req;
 struct crypto_wait gcm_wait;
 struct ceph_gcm_nonce in_gcm_nonce;
 struct ceph_gcm_nonce out_gcm_nonce;

 struct page **in_enc_pages;
 int in_enc_page_cnt;
 int in_enc_resid;
 int in_enc_i;
 struct page **out_enc_pages;
 int out_enc_page_cnt;
 int out_enc_resid;
 int out_enc_i;

 int con_mode;  /* CEPH_CON_MODE_* */

 void *conn_bufs[16];
 int conn_buf_cnt;
 int data_len_remain;

 struct kvec in_sign_kvecs[8];
 struct kvec out_sign_kvecs[8];
 int in_sign_kvec_cnt;
 int out_sign_kvec_cnt;

 u64 client_cookie;
 u64 server_cookie;
 u64 global_seq;
 u64 connect_seq;
 u64 peer_global_seq;

 u8 in_buf[CEPH_PREAMBLE_SECURE_LEN];
 u8 out_buf[CEPH_PREAMBLE_SECURE_LEN];
 struct {
  u8 late_status;  /* FRAME_LATE_STATUS_* */
  union {
   struct {
    u32 front_crc;
    u32 middle_crc;
    u32 data_crc;
   } __packed;
   u8 pad[CEPH_GCM_BLOCK_LEN - 1];
  };
 } out_epil;
};

/*
 * A single connection with another host.
 *
 * We maintain a queue of outgoing messages, and some session state to
 * ensure that we can preserve the lossless, ordered delivery of
 * messages in the case of a TCP disconnect.
 */
struct ceph_connection {
 void *private;

 const struct ceph_connection_operations *ops;

 struct ceph_messenger *msgr;

 int state;  /* CEPH_CON_S_* */
 atomic_t sock_state;
 struct socket *sock;

 unsigned long flags;  /* CEPH_CON_F_* */
 const char *error_msg;  /* error message, if any */

 struct ceph_entity_name peer_name; /* peer name */
 struct ceph_entity_addr peer_addr; /* peer address */
 u64 peer_features;

 struct mutex mutex;

 /* out queue */
 struct list_head out_queue;
 struct list_head out_sent;   /* sending or sent but unacked */
 u64 out_seq;       /* last message queued for send */

 u64 in_seq, in_seq_acked;  /* last message received, acked */

 struct ceph_msg *in_msg;
 struct ceph_msg *out_msg;        /* sending message (== tail of
    out_sent) */

 struct page *bounce_page;
 u32 in_front_crc, in_middle_crc, in_data_crc;  /* calculated crc */

 struct timespec64 last_keepalive_ack; /* keepalive2 ack stamp */

 struct delayed_work work;     /* send|recv work */
 unsigned long       delay;          /* current delay interval */

 union {
  struct ceph_connection_v1_info v1;
  struct ceph_connection_v2_info v2;
 };
};

extern struct page *ceph_zero_page;

void ceph_con_flag_clear(struct ceph_connection *con, unsigned long con_flag);
void ceph_con_flag_set(struct ceph_connection *con, unsigned long con_flag);
bool ceph_con_flag_test(struct ceph_connection *con, unsigned long con_flag);
bool ceph_con_flag_test_and_clear(struct ceph_connection *con,
      unsigned long con_flag);
bool ceph_con_flag_test_and_set(struct ceph_connection *con,
    unsigned long con_flag);

void ceph_encode_my_addr(struct ceph_messenger *msgr);

int ceph_tcp_connect(struct ceph_connection *con);
int ceph_con_close_socket(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_reset_session(struct ceph_connection *con);

u32 ceph_get_global_seq(struct ceph_messenger *msgr, u32 gt);
void ceph_con_discard_sent(struct ceph_connection *con, u64 ack_seq);
void ceph_con_discard_requeued(struct ceph_connection *con, u64 reconnect_seq);

void ceph_msg_data_cursor_init(struct ceph_msg_data_cursor *cursor,
          struct ceph_msg *msg, size_t length);
struct page *ceph_msg_data_next(struct ceph_msg_data_cursor *cursor,
    size_t *page_offset, size_t *length);
void ceph_msg_data_advance(struct ceph_msg_data_cursor *cursor, size_t bytes);

u32 ceph_crc32c_page(u32 crc, struct page *page, unsigned int page_offset,
       unsigned int length);

bool ceph_addr_is_blank(const struct ceph_entity_addr *addr);
int ceph_addr_port(const struct ceph_entity_addr *addr);
void ceph_addr_set_port(struct ceph_entity_addr *addr, int p);

void ceph_con_process_message(struct ceph_connection *con);
int ceph_con_in_msg_alloc(struct ceph_connection *con,
     struct ceph_msg_header *hdr, int *skip);
void ceph_con_get_out_msg(struct ceph_connection *con);

/* messenger_v1.c */
int ceph_con_v1_try_read(struct ceph_connection *con);
int ceph_con_v1_try_write(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v1_revoke(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v1_revoke_incoming(struct ceph_connection *con);
bool ceph_con_v1_opened(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v1_reset_session(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v1_reset_protocol(struct ceph_connection *con);

/* messenger_v2.c */
int ceph_con_v2_try_read(struct ceph_connection *con);
int ceph_con_v2_try_write(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v2_revoke(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v2_revoke_incoming(struct ceph_connection *con);
bool ceph_con_v2_opened(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v2_reset_session(struct ceph_connection *con);
void ceph_con_v2_reset_protocol(struct ceph_connection *con);


extern const char *ceph_pr_addr(const struct ceph_entity_addr *addr);

extern int ceph_parse_ips(const char *c, const char *end,
     struct ceph_entity_addr *addr,
     int max_count, int *count, char delim);

extern int ceph_msgr_init(void);
extern void ceph_msgr_exit(void);
extern void ceph_msgr_flush(void);

extern void ceph_messenger_init(struct ceph_messenger *msgr,
    struct ceph_entity_addr *myaddr);
extern void ceph_messenger_fini(struct ceph_messenger *msgr);
extern void ceph_messenger_reset_nonce(struct ceph_messenger *msgr);

extern void ceph_con_init(struct ceph_connection *con, void *private,
   const struct ceph_connection_operations *ops,
   struct ceph_messenger *msgr);
extern void ceph_con_open(struct ceph_connection *con,
     __u8 entity_type, __u64 entity_num,
     struct ceph_entity_addr *addr);
extern bool ceph_con_opened(struct ceph_connection *con);
extern void ceph_con_close(struct ceph_connection *con);
extern void ceph_con_send(struct ceph_connection *con, struct ceph_msg *msg);

extern void ceph_msg_revoke(struct ceph_msg *msg);
extern void ceph_msg_revoke_incoming(struct ceph_msg *msg);

extern void ceph_con_keepalive(struct ceph_connection *con);
extern bool ceph_con_keepalive_expired(struct ceph_connection *con,
           unsigned long interval);

void ceph_msg_data_add_pages(struct ceph_msg *msg, struct page **pages,
        size_t length, size_t alignment, bool own_pages);
extern void ceph_msg_data_add_pagelist(struct ceph_msg *msg,
    struct ceph_pagelist *pagelist);
#ifdef CONFIG_BLOCK
void ceph_msg_data_add_bio(struct ceph_msg *msg, struct ceph_bio_iter *bio_pos,
      u32 length);
#endif /* CONFIG_BLOCK */
void ceph_msg_data_add_bvecs(struct ceph_msg *msg,
        struct ceph_bvec_iter *bvec_pos);
void ceph_msg_data_add_iter(struct ceph_msg *msg,
       struct iov_iter *iter);

struct ceph_msg *ceph_msg_new2(int type, int front_len, int max_data_items,
          gfp_t flags, bool can_fail);
extern struct ceph_msg *ceph_msg_new(int type, int front_len, gfp_t flags,
         bool can_fail);

extern struct ceph_msg *ceph_msg_get(struct ceph_msg *msg);
extern void ceph_msg_put(struct ceph_msg *msg);

extern void ceph_msg_dump(struct ceph_msg *msg);

#endif