/* SPDX-License-Identifier: MIT */
/*
 * Description: uring_cmd based ublk
 */

#include "kublk.h"

#define MAX_NR_TGT_ARG  64

unsigned int ublk_dbg_mask = UBLK_LOG;
static const struct ublk_tgt_ops *tgt_ops_list[] = {
 &null_tgt_ops,
 &loop_tgt_ops,
 &stripe_tgt_ops,
 &fault_inject_tgt_ops,
};

static const struct ublk_tgt_ops *ublk_find_tgt(const char *name)
{
 int i;

 if (name == NULL)
  return NULL;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tgt_ops_list); i++)
  if (strcmp(tgt_ops_list[i]->name, name) == 0)
   return tgt_ops_list[i];
 return NULL;
}

static inline int ublk_setup_ring(struct io_uring *r, int depth,
  int cq_depth, unsigned flags)
{
 struct io_uring_params p;

 memset(&p, 0, sizeof(p));
 p.flags = flags | IORING_SETUP_CQSIZE;
 p.cq_entries = cq_depth;

 return io_uring_queue_init_params(depth, r, &p);
}

static void ublk_ctrl_init_cmd(struct ublk_dev *dev,
  struct io_uring_sqe *sqe,
  struct ublk_ctrl_cmd_data *data)
{
 struct ublksrv_ctrl_dev_info *info = &dev->dev_info;
 struct ublksrv_ctrl_cmd *cmd = (struct ublksrv_ctrl_cmd *)ublk_get_sqe_cmd(sqe);

 sqe->fd = dev->ctrl_fd;
 sqe->opcode = IORING_OP_URING_CMD;
 sqe->ioprio = 0;

 if (data->flags & CTRL_CMD_HAS_BUF) {
  cmd->addr = data->addr;
  cmd->len = data->len;
 }

 if (data->flags & CTRL_CMD_HAS_DATA)
  cmd->data[0] = data->data[0];

 cmd->dev_id = info->dev_id;
 cmd->queue_id = -1;

 ublk_set_sqe_cmd_op(sqe, data->cmd_op);

 io_uring_sqe_set_data(sqe, cmd);
}

static int __ublk_ctrl_cmd(struct ublk_dev *dev,
  struct ublk_ctrl_cmd_data *data)
{
 struct io_uring_sqe *sqe;
 struct io_uring_cqe *cqe;
 int ret = -EINVAL;

 sqe = io_uring_get_sqe(&dev->ring);
 if (!sqe) {
  ublk_err("%s: can't get sqe ret %d\n", __func__, ret);
  return ret;
 }

 ublk_ctrl_init_cmd(dev, sqe, data);

 ret = io_uring_submit(&dev->ring);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("uring submit ret %d\n", ret);
  return ret;
 }

 ret = io_uring_wait_cqe(&dev->ring, &cqe);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("wait cqe: %s\n", strerror(-ret));
  return ret;
 }
 io_uring_cqe_seen(&dev->ring, cqe);

 return cqe->res;
}

static int ublk_ctrl_stop_dev(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_STOP_DEV,
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_start_dev(struct ublk_dev *dev,
  int daemon_pid)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_START_DEV,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_DATA,
 };

 dev->dev_info.ublksrv_pid = data.data[0] = daemon_pid;

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_start_user_recovery(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_START_USER_RECOVERY,
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_end_user_recovery(struct ublk_dev *dev, int daemon_pid)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_END_USER_RECOVERY,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_DATA,
 };

 dev->dev_info.ublksrv_pid = data.data[0] = daemon_pid;

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_add_dev(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_ADD_DEV,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_BUF,
  .addr = (__u64) (uintptr_t) &dev->dev_info,
  .len = sizeof(struct ublksrv_ctrl_dev_info),
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_del_dev(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_DEL_DEV,
  .flags = 0,
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_get_info(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_GET_DEV_INFO,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_BUF,
  .addr = (__u64) (uintptr_t) &dev->dev_info,
  .len = sizeof(struct ublksrv_ctrl_dev_info),
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_set_params(struct ublk_dev *dev,
  struct ublk_params *params)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_SET_PARAMS,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_BUF,
  .addr = (__u64) (uintptr_t) params,
  .len = sizeof(*params),
 };
 params->len = sizeof(*params);
 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_get_params(struct ublk_dev *dev,
  struct ublk_params *params)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_GET_PARAMS,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_BUF,
  .addr = (__u64)params,
  .len = sizeof(*params),
 };

 params->len = sizeof(*params);

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_get_features(struct ublk_dev *dev,
  __u64 *features)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_GET_FEATURES,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_BUF,
  .addr = (__u64) (uintptr_t) features,
  .len = sizeof(*features),
 };

 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_update_size(struct ublk_dev *dev,
  __u64 nr_sects)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_UPDATE_SIZE,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_DATA,
 };

 data.data[0] = nr_sects;
 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static int ublk_ctrl_quiesce_dev(struct ublk_dev *dev,
     unsigned int timeout_ms)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_QUIESCE_DEV,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_DATA,
 };

 data.data[0] = timeout_ms;
 return __ublk_ctrl_cmd(dev, &data);
}

static const char *ublk_dev_state_desc(struct ublk_dev *dev)
{
 switch (dev->dev_info.state) {
 case UBLK_S_DEV_DEAD:
  return "DEAD";
 case UBLK_S_DEV_LIVE:
  return "LIVE";
 case UBLK_S_DEV_QUIESCED:
  return "QUIESCED";
 default:
  return "UNKNOWN";
 };
}

static void ublk_print_cpu_set(const cpu_set_t *set, char *buf, unsigned len)
{
 unsigned done = 0;
 int i;

 for (i = 0; i < CPU_SETSIZE; i++) {
  if (CPU_ISSET(i, set))
   done += snprintf(&buf[done], len - done, "%d ", i);
 }
}

static void ublk_adjust_affinity(cpu_set_t *set)
{
 int j, updated = 0;

 /*
  * Just keep the 1st CPU now.
  *
  * In future, auto affinity selection can be tried.
 */
 for (j = 0; j < CPU_SETSIZE; j++) {
  if (CPU_ISSET(j, set)) {
   if (!updated) {
    updated = 1;
    continue;
   }
   CPU_CLR(j, set);
  }
 }
}

/* Caller must free the allocated buffer */
static int ublk_ctrl_get_affinity(struct ublk_dev *ctrl_dev, cpu_set_t **ptr_buf)
{
 struct ublk_ctrl_cmd_data data = {
  .cmd_op = UBLK_U_CMD_GET_QUEUE_AFFINITY,
  .flags = CTRL_CMD_HAS_DATA | CTRL_CMD_HAS_BUF,
 };
 cpu_set_t *buf;
 int i, ret;

 buf = malloc(sizeof(cpu_set_t) * ctrl_dev->dev_info.nr_hw_queues);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0; i < ctrl_dev->dev_info.nr_hw_queues; i++) {
  data.data[0] = i;
  data.len = sizeof(cpu_set_t);
  data.addr = (__u64)&buf[i];

  ret = __ublk_ctrl_cmd(ctrl_dev, &data);
  if (ret < 0) {
   free(buf);
   return ret;
  }
  ublk_adjust_affinity(&buf[i]);
 }

 *ptr_buf = buf;
 return 0;
}

static void ublk_ctrl_dump(struct ublk_dev *dev)
{
 struct ublksrv_ctrl_dev_info *info = &dev->dev_info;
 struct ublk_params p;
 cpu_set_t *affinity;
 int ret;

 ret = ublk_ctrl_get_params(dev, &p);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("failed to get params %d %s\n", ret, strerror(-ret));
  return;
 }

 ret = ublk_ctrl_get_affinity(dev, &affinity);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("failed to get affinity %m\n");
  return;
 }

 ublk_log("dev id %d: nr_hw_queues %d queue_depth %d block size %d dev_capacity %lld\n",
   info->dev_id, info->nr_hw_queues, info->queue_depth,
   1 << p.basic.logical_bs_shift, p.basic.dev_sectors);
 ublk_log("\tmax rq size %d daemon pid %d flags 0x%llx state %s\n",
   info->max_io_buf_bytes, info->ublksrv_pid, info->flags,
   ublk_dev_state_desc(dev));

 if (affinity) {
  char buf[512];
  int i;

  for (i = 0; i < info->nr_hw_queues; i++) {
   ublk_print_cpu_set(&affinity[i], buf, sizeof(buf));
   printf("\tqueue %u: affinity(%s)\n",
     i, buf);
  }
  free(affinity);
 }

 fflush(stdout);
}

static void ublk_ctrl_deinit(struct ublk_dev *dev)
{
 close(dev->ctrl_fd);
 free(dev);
}

static struct ublk_dev *ublk_ctrl_init(void)
{
 struct ublk_dev *dev = (struct ublk_dev *)calloc(1, sizeof(*dev));
 struct ublksrv_ctrl_dev_info *info = &dev->dev_info;
 int ret;

 dev->ctrl_fd = open(CTRL_DEV, O_RDWR);
 if (dev->ctrl_fd < 0) {
  free(dev);
  return NULL;
 }

 info->max_io_buf_bytes = UBLK_IO_MAX_BYTES;

 ret = ublk_setup_ring(&dev->ring, UBLK_CTRL_RING_DEPTH,
   UBLK_CTRL_RING_DEPTH, IORING_SETUP_SQE128);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("queue_init: %s\n", strerror(-ret));
  free(dev);
  return NULL;
 }
 dev->nr_fds = 1;

 return dev;
}

static int __ublk_queue_cmd_buf_sz(unsigned depth)
{
 int size =  depth * sizeof(struct ublksrv_io_desc);
 unsigned int page_sz = getpagesize();

 return round_up(size, page_sz);
}

static int ublk_queue_max_cmd_buf_sz(void)
{
 return __ublk_queue_cmd_buf_sz(UBLK_MAX_QUEUE_DEPTH);
}

static int ublk_queue_cmd_buf_sz(struct ublk_queue *q)
{
 return __ublk_queue_cmd_buf_sz(q->q_depth);
}

static void ublk_queue_deinit(struct ublk_queue *q)
{
 int i;
 int nr_ios = q->q_depth;

 if (q->io_cmd_buf)
  munmap(q->io_cmd_buf, ublk_queue_cmd_buf_sz(q));

 for (i = 0; i < nr_ios; i++)
  free(q->ios[i].buf_addr);
}

static void ublk_thread_deinit(struct ublk_thread *t)
{
 io_uring_unregister_buffers(&t->ring);

 io_uring_unregister_ring_fd(&t->ring);

 if (t->ring.ring_fd > 0) {
  io_uring_unregister_files(&t->ring);
  close(t->ring.ring_fd);
  t->ring.ring_fd = -1;
 }
}

static int ublk_queue_init(struct ublk_queue *q, unsigned long long extra_flags)
{
 struct ublk_dev *dev = q->dev;
 int depth = dev->dev_info.queue_depth;
 int i;
 int cmd_buf_size, io_buf_size;
 unsigned long off;

 q->tgt_ops = dev->tgt.ops;
 q->flags = 0;
 q->q_depth = depth;
 q->flags = dev->dev_info.flags;
 q->flags |= extra_flags;

 /* Cache fd in queue for fast path access */
 q->ublk_fd = dev->fds[0];

 cmd_buf_size = ublk_queue_cmd_buf_sz(q);
 off = UBLKSRV_CMD_BUF_OFFSET + q->q_id * ublk_queue_max_cmd_buf_sz();
 q->io_cmd_buf = mmap(0, cmd_buf_size, PROT_READ,
   MAP_SHARED | MAP_POPULATE, dev->fds[0], off);
 if (q->io_cmd_buf == MAP_FAILED) {
  ublk_err("ublk dev %d queue %d map io_cmd_buf failed %m\n",
    q->dev->dev_info.dev_id, q->q_id);
  goto fail;
 }

 io_buf_size = dev->dev_info.max_io_buf_bytes;
 for (i = 0; i < q->q_depth; i++) {
  q->ios[i].buf_addr = NULL;
  q->ios[i].flags = UBLKS_IO_NEED_FETCH_RQ | UBLKS_IO_FREE;
  q->ios[i].tag = i;

  if (ublk_queue_no_buf(q))
   continue;

  if (posix_memalign((void **)&q->ios[i].buf_addr,
     getpagesize(), io_buf_size)) {
   ublk_err("ublk dev %d queue %d io %d posix_memalign failed %m\n",
     dev->dev_info.dev_id, q->q_id, i);
   goto fail;
  }
 }

 return 0;
 fail:
 ublk_queue_deinit(q);
 ublk_err("ublk dev %d queue %d failed\n",
   dev->dev_info.dev_id, q->q_id);
 return -ENOMEM;
}

static int ublk_thread_init(struct ublk_thread *t, unsigned long long extra_flags)
{
 struct ublk_dev *dev = t->dev;
 unsigned long long flags = dev->dev_info.flags | extra_flags;
 int ring_depth = dev->tgt.sq_depth, cq_depth = dev->tgt.cq_depth;
 int ret;

 ret = ublk_setup_ring(&t->ring, ring_depth, cq_depth,
   IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
   IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER |
   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("ublk dev %d thread %d setup io_uring failed %d\n",
    dev->dev_info.dev_id, t->idx, ret);
  goto fail;
 }

 if (dev->dev_info.flags & (UBLK_F_SUPPORT_ZERO_COPY | UBLK_F_AUTO_BUF_REG)) {
  unsigned nr_ios = dev->dev_info.queue_depth * dev->dev_info.nr_hw_queues;
  unsigned max_nr_ios_per_thread = nr_ios / dev->nthreads;
  max_nr_ios_per_thread += !!(nr_ios % dev->nthreads);
  ret = io_uring_register_buffers_sparse(
   &t->ring, max_nr_ios_per_thread);
  if (ret) {
   ublk_err("ublk dev %d thread %d register spare buffers failed %d",
     dev->dev_info.dev_id, t->idx, ret);
   goto fail;
  }
 }

 io_uring_register_ring_fd(&t->ring);

 if (flags & UBLKS_Q_NO_UBLK_FIXED_FD) {
  /* Register only backing files starting from index 1, exclude ublk control device */
  if (dev->nr_fds > 1) {
   ret = io_uring_register_files(&t->ring, &dev->fds[1], dev->nr_fds - 1);
  } else {
   /* No backing files to register, skip file registration */
   ret = 0;
  }
 } else {
  ret = io_uring_register_files(&t->ring, dev->fds, dev->nr_fds);
 }
 if (ret) {
  ublk_err("ublk dev %d thread %d register files failed %d\n",
    t->dev->dev_info.dev_id, t->idx, ret);
  goto fail;
 }

 return 0;
fail:
 ublk_thread_deinit(t);
 ublk_err("ublk dev %d thread %d init failed\n",
   dev->dev_info.dev_id, t->idx);
 return -ENOMEM;
}

#define WAIT_USEC  100000
#define MAX_WAIT_USEC  (3 * 1000000)
static int ublk_dev_prep(const struct dev_ctx *ctx, struct ublk_dev *dev)
{
 int dev_id = dev->dev_info.dev_id;
 unsigned int wait_usec = 0;
 int ret = 0, fd = -1;
 char buf[64];

 snprintf(buf, 64, "%s%d", UBLKC_DEV, dev_id);

 while (wait_usec < MAX_WAIT_USEC) {
  fd = open(buf, O_RDWR);
  if (fd >= 0)
   break;
  usleep(WAIT_USEC);
  wait_usec += WAIT_USEC;
 }
 if (fd < 0) {
  ublk_err("can't open %s %s\n", buf, strerror(errno));
  return -1;
 }

 dev->fds[0] = fd;
 if (dev->tgt.ops->init_tgt)
  ret = dev->tgt.ops->init_tgt(ctx, dev);
 if (ret)
  close(dev->fds[0]);
 return ret;
}

static void ublk_dev_unprep(struct ublk_dev *dev)
{
 if (dev->tgt.ops->deinit_tgt)
  dev->tgt.ops->deinit_tgt(dev);
 close(dev->fds[0]);
}

static void ublk_set_auto_buf_reg(const struct ublk_queue *q,
      struct io_uring_sqe *sqe,
      unsigned short tag)
{
 struct ublk_auto_buf_reg buf = {};

 if (q->tgt_ops->buf_index)
  buf.index = q->tgt_ops->buf_index(q, tag);
 else
  buf.index = q->ios[tag].buf_index;

 if (ublk_queue_auto_zc_fallback(q))
  buf.flags = UBLK_AUTO_BUF_REG_FALLBACK;

 sqe->addr = ublk_auto_buf_reg_to_sqe_addr(&buf);
}

int ublk_queue_io_cmd(struct ublk_thread *t, struct ublk_io *io)
{
 struct ublk_queue *q = ublk_io_to_queue(io);
 struct ublksrv_io_cmd *cmd;
 struct io_uring_sqe *sqe[1];
 unsigned int cmd_op = 0;
 __u64 user_data;

 /* only freed io can be issued */
 if (!(io->flags & UBLKS_IO_FREE))
  return 0;

 /*
  * we issue because we need either fetching or committing or
  * getting data
 */
 if (!(io->flags &
  (UBLKS_IO_NEED_FETCH_RQ | UBLKS_IO_NEED_COMMIT_RQ_COMP | UBLKS_IO_NEED_GET_DATA)))
  return 0;

 if (io->flags & UBLKS_IO_NEED_GET_DATA)
  cmd_op = UBLK_U_IO_NEED_GET_DATA;
 else if (io->flags & UBLKS_IO_NEED_COMMIT_RQ_COMP)
  cmd_op = UBLK_U_IO_COMMIT_AND_FETCH_REQ;
 else if (io->flags & UBLKS_IO_NEED_FETCH_RQ)
  cmd_op = UBLK_U_IO_FETCH_REQ;

 if (io_uring_sq_space_left(&t->ring) < 1)
  io_uring_submit(&t->ring);

 ublk_io_alloc_sqes(t, sqe, 1);
 if (!sqe[0]) {
  ublk_err("%s: run out of sqe. thread %u, tag %d\n",
    __func__, t->idx, io->tag);
  return -1;
 }

 cmd = (struct ublksrv_io_cmd *)ublk_get_sqe_cmd(sqe[0]);

 if (cmd_op == UBLK_U_IO_COMMIT_AND_FETCH_REQ)
  cmd->result = io->result;

 /* These fields should be written once, never change */
 ublk_set_sqe_cmd_op(sqe[0], cmd_op);
 sqe[0]->fd = ublk_get_registered_fd(q, 0); /* dev->fds[0] */
 sqe[0]->opcode = IORING_OP_URING_CMD;
 if (q->flags & UBLKS_Q_NO_UBLK_FIXED_FD)
  sqe[0]->flags = 0;  /* Use raw FD, not fixed file */
 else
  sqe[0]->flags = IOSQE_FIXED_FILE;
 sqe[0]->rw_flags = 0;
 cmd->tag = io->tag;
 cmd->q_id = q->q_id;
 if (!ublk_queue_no_buf(q))
  cmd->addr = (__u64) (uintptr_t) io->buf_addr;
 else
  cmd->addr = 0;

 if (ublk_queue_use_auto_zc(q))
  ublk_set_auto_buf_reg(q, sqe[0], io->tag);

 user_data = build_user_data(io->tag, _IOC_NR(cmd_op), 0, q->q_id, 0);
 io_uring_sqe_set_data64(sqe[0], user_data);

 io->flags = 0;

 t->cmd_inflight += 1;

 ublk_dbg(UBLK_DBG_IO_CMD, "%s: (thread %u qid %d tag %u cmd_op %u) iof %x stopping %d\n",
   __func__, t->idx, q->q_id, io->tag, cmd_op,
   io->flags, !!(t->state & UBLKS_T_STOPPING));
 return 1;
}

static void ublk_submit_fetch_commands(struct ublk_thread *t)
{
 struct ublk_queue *q;
 struct ublk_io *io;
 int i = 0, j = 0;

 if (t->dev->per_io_tasks) {
  /*
   * Lexicographically order all the (qid,tag) pairs, with
   * qid taking priority (so (1,0) > (0,1)). Then make
   * this thread the daemon for every Nth entry in this
   * list (N is the number of threads), starting at this
   * thread's index. This ensures that each queue is
   * handled by as many ublk server threads as possible,
   * so that load that is concentrated on one or a few
   * queues can make use of all ublk server threads.
 */
  const struct ublksrv_ctrl_dev_info *dinfo = &t->dev->dev_info;
  int nr_ios = dinfo->nr_hw_queues * dinfo->queue_depth;
  for (i = t->idx; i < nr_ios; i += t->dev->nthreads) {
   int q_id = i / dinfo->queue_depth;
   int tag = i % dinfo->queue_depth;
   q = &t->dev->q[q_id];
   io = &q->ios[tag];
   io->buf_index = j++;
   ublk_queue_io_cmd(t, io);
  }
 } else {
  /*
   * Service exclusively the queue whose q_id matches our
   * thread index.
 */
  struct ublk_queue *q = &t->dev->q[t->idx];
  for (i = 0; i < q->q_depth; i++) {
   io = &q->ios[i];
   io->buf_index = i;
   ublk_queue_io_cmd(t, io);
  }
 }
}

static int ublk_thread_is_idle(struct ublk_thread *t)
{
 return !io_uring_sq_ready(&t->ring) && !t->io_inflight;
}

static int ublk_thread_is_done(struct ublk_thread *t)
{
 return (t->state & UBLKS_T_STOPPING) && ublk_thread_is_idle(t);
}

static inline void ublksrv_handle_tgt_cqe(struct ublk_thread *t,
       struct ublk_queue *q,
       struct io_uring_cqe *cqe)
{
 if (cqe->res < 0 && cqe->res != -EAGAIN)
  ublk_err("%s: failed tgt io: res %d qid %u tag %u, cmd_op %u\n",
   __func__, cqe->res, q->q_id,
   user_data_to_tag(cqe->user_data),
   user_data_to_op(cqe->user_data));

 if (q->tgt_ops->tgt_io_done)
  q->tgt_ops->tgt_io_done(t, q, cqe);
}

static void ublk_handle_uring_cmd(struct ublk_thread *t,
      struct ublk_queue *q,
      const struct io_uring_cqe *cqe)
{
 int fetch = (cqe->res != UBLK_IO_RES_ABORT) &&
  !(t->state & UBLKS_T_STOPPING);
 unsigned tag = user_data_to_tag(cqe->user_data);
 struct ublk_io *io = &q->ios[tag];

 if (!fetch) {
  t->state |= UBLKS_T_STOPPING;
  io->flags &= ~UBLKS_IO_NEED_FETCH_RQ;
 }

 if (cqe->res == UBLK_IO_RES_OK) {
  assert(tag < q->q_depth);
  if (q->tgt_ops->queue_io)
   q->tgt_ops->queue_io(t, q, tag);
 } else if (cqe->res == UBLK_IO_RES_NEED_GET_DATA) {
  io->flags |= UBLKS_IO_NEED_GET_DATA | UBLKS_IO_FREE;
  ublk_queue_io_cmd(t, io);
 } else {
  /*
   * COMMIT_REQ will be completed immediately since no fetching
   * piggyback is required.
   *
   * Marking IO_FREE only, then this io won't be issued since
   * we only issue io with (UBLKS_IO_FREE | UBLKSRV_NEED_*)
   *
 * */
  io->flags = UBLKS_IO_FREE;
 }
}

static void ublk_handle_cqe(struct ublk_thread *t,
  struct io_uring_cqe *cqe, void *data)
{
 struct ublk_dev *dev = t->dev;
 unsigned q_id = user_data_to_q_id(cqe->user_data);
 struct ublk_queue *q = &dev->q[q_id];
 unsigned cmd_op = user_data_to_op(cqe->user_data);

 if (cqe->res < 0 && cqe->res != -ENODEV)
  ublk_err("%s: res %d userdata %llx queue state %x\n", __func__,
    cqe->res, cqe->user_data, q->flags);

 ublk_dbg(UBLK_DBG_IO_CMD, "%s: res %d (qid %d tag %u cmd_op %u target %d/%d) stopping %d\n",
   __func__, cqe->res, q->q_id, user_data_to_tag(cqe->user_data),
   cmd_op, is_target_io(cqe->user_data),
   user_data_to_tgt_data(cqe->user_data),
   (t->state & UBLKS_T_STOPPING));

 /* Don't retrieve io in case of target io */
 if (is_target_io(cqe->user_data)) {
  ublksrv_handle_tgt_cqe(t, q, cqe);
  return;
 }

 t->cmd_inflight--;

 ublk_handle_uring_cmd(t, q, cqe);
}

static int ublk_reap_events_uring(struct ublk_thread *t)
{
 struct io_uring_cqe *cqe;
 unsigned head;
 int count = 0;

 io_uring_for_each_cqe(&t->ring, head, cqe) {
  ublk_handle_cqe(t, cqe, NULL);
  count += 1;
 }
 io_uring_cq_advance(&t->ring, count);

 return count;
}

static int ublk_process_io(struct ublk_thread *t)
{
 int ret, reapped;

 ublk_dbg(UBLK_DBG_THREAD, "dev%d-t%u: to_submit %d inflight cmd %u stopping %d\n",
    t->dev->dev_info.dev_id,
    t->idx, io_uring_sq_ready(&t->ring),
    t->cmd_inflight,
    (t->state & UBLKS_T_STOPPING));

 if (ublk_thread_is_done(t))
  return -ENODEV;

 ret = io_uring_submit_and_wait(&t->ring, 1);
 reapped = ublk_reap_events_uring(t);

 ublk_dbg(UBLK_DBG_THREAD, "submit result %d, reapped %d stop %d idle %d\n",
   ret, reapped, (t->state & UBLKS_T_STOPPING),
   (t->state & UBLKS_T_IDLE));

 return reapped;
}

static void ublk_thread_set_sched_affinity(const struct ublk_thread *t,
  cpu_set_t *cpuset)
{
        if (sched_setaffinity(0, sizeof(*cpuset), cpuset) < 0)
  ublk_err("ublk dev %u thread %u set affinity failed",
    t->dev->dev_info.dev_id, t->idx);
}

struct ublk_thread_info {
 struct ublk_dev  *dev;
 unsigned  idx;
 sem_t    *ready;
 cpu_set_t   *affinity;
 unsigned long long extra_flags;
};

static void *ublk_io_handler_fn(void *data)
{
 struct ublk_thread_info *info = data;
 struct ublk_thread *t = &info->dev->threads[info->idx];
 int dev_id = info->dev->dev_info.dev_id;
 int ret;

 t->dev = info->dev;
 t->idx = info->idx;

 ret = ublk_thread_init(t, info->extra_flags);
 if (ret) {
  ublk_err("ublk dev %d thread %u init failed\n",
    dev_id, t->idx);
  return NULL;
 }
 /* IO perf is sensitive with queue pthread affinity on NUMA machine*/
 if (info->affinity)
  ublk_thread_set_sched_affinity(t, info->affinity);
 sem_post(info->ready);

 ublk_dbg(UBLK_DBG_THREAD, "tid %d: ublk dev %d thread %u started\n",
   gettid(), dev_id, t->idx);

 /* submit all io commands to ublk driver */
 ublk_submit_fetch_commands(t);
 do {
  if (ublk_process_io(t) < 0)
   break;
 } while (1);

 ublk_dbg(UBLK_DBG_THREAD, "tid %d: ublk dev %d thread %d exiting\n",
   gettid(), dev_id, t->idx);
 ublk_thread_deinit(t);
 return NULL;
}

static void ublk_set_parameters(struct ublk_dev *dev)
{
 int ret;

 ret = ublk_ctrl_set_params(dev, &dev->tgt.params);
 if (ret)
  ublk_err("dev %d set basic parameter failed %d\n",
    dev->dev_info.dev_id, ret);
}

static int ublk_send_dev_event(const struct dev_ctx *ctx, struct ublk_dev *dev, int dev_id)
{
 uint64_t id;
 int evtfd = ctx->_evtfd;

 if (evtfd < 0)
  return -EBADF;

 if (dev_id >= 0)
  id = dev_id + 1;
 else
  id = ERROR_EVTFD_DEVID;

 if (dev && ctx->shadow_dev)
  memcpy(&ctx->shadow_dev->q, &dev->q, sizeof(dev->q));

 if (write(evtfd, &id, sizeof(id)) != sizeof(id))
  return -EINVAL;

 close(evtfd);
 shmdt(ctx->shadow_dev);

 return 0;
}


static int ublk_start_daemon(const struct dev_ctx *ctx, struct ublk_dev *dev)
{
 const struct ublksrv_ctrl_dev_info *dinfo = &dev->dev_info;
 struct ublk_thread_info *tinfo;
 unsigned long long extra_flags = 0;
 cpu_set_t *affinity_buf;
 void *thread_ret;
 sem_t ready;
 int ret, i;

 ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s enter\n", __func__);

 tinfo = calloc(sizeof(struct ublk_thread_info), dev->nthreads);
 if (!tinfo)
  return -ENOMEM;

 sem_init(&ready, 0, 0);
 ret = ublk_dev_prep(ctx, dev);
 if (ret)
  return ret;

 ret = ublk_ctrl_get_affinity(dev, &affinity_buf);
 if (ret)
  return ret;

 if (ctx->auto_zc_fallback)
  extra_flags = UBLKS_Q_AUTO_BUF_REG_FALLBACK;
 if (ctx->no_ublk_fixed_fd)
  extra_flags |= UBLKS_Q_NO_UBLK_FIXED_FD;

 for (i = 0; i < dinfo->nr_hw_queues; i++) {
  dev->q[i].dev = dev;
  dev->q[i].q_id = i;

  ret = ublk_queue_init(&dev->q[i], extra_flags);
  if (ret) {
   ublk_err("ublk dev %d queue %d init queue failed\n",
     dinfo->dev_id, i);
   goto fail;
  }
 }

 for (i = 0; i < dev->nthreads; i++) {
  tinfo[i].dev = dev;
  tinfo[i].idx = i;
  tinfo[i].ready = &ready;
  tinfo[i].extra_flags = extra_flags;

  /*
   * If threads are not tied 1:1 to queues, setting thread
   * affinity based on queue affinity makes little sense.
   * However, thread CPU affinity has significant impact
   * on performance, so to compare fairly, we'll still set
   * thread CPU affinity based on queue affinity where
   * possible.
 */
  if (dev->nthreads == dinfo->nr_hw_queues)
   tinfo[i].affinity = &affinity_buf[i];
  pthread_create(&dev->threads[i].thread, NULL,
    ublk_io_handler_fn,
    &tinfo[i]);
 }

 for (i = 0; i < dev->nthreads; i++)
  sem_wait(&ready);
 free(tinfo);
 free(affinity_buf);

 /* everything is fine now, start us */
 if (ctx->recovery)
  ret = ublk_ctrl_end_user_recovery(dev, getpid());
 else {
  ublk_set_parameters(dev);
  ret = ublk_ctrl_start_dev(dev, getpid());
 }
 if (ret < 0) {
  ublk_err("%s: ublk_ctrl_start_dev failed: %d\n", __func__, ret);
  goto fail;
 }

 ublk_ctrl_get_info(dev);
 if (ctx->fg)
  ublk_ctrl_dump(dev);
 else
  ublk_send_dev_event(ctx, dev, dev->dev_info.dev_id);

 /* wait until we are terminated */
 for (i = 0; i < dev->nthreads; i++)
  pthread_join(dev->threads[i].thread, &thread_ret);
 fail:
 for (i = 0; i < dinfo->nr_hw_queues; i++)
  ublk_queue_deinit(&dev->q[i]);
 ublk_dev_unprep(dev);
 ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s exit\n", __func__);

 return ret;
}

static int wait_ublk_dev(const char *path, int evt_mask, unsigned timeout)
{
#define EV_SIZE (sizeof(struct inotify_event))
#define EV_BUF_LEN (128 * (EV_SIZE + 16))
 struct pollfd pfd;
 int fd, wd;
 int ret = -EINVAL;
 const char *dev_name = basename(path);

 fd = inotify_init();
 if (fd < 0) {
  ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s: inotify init failed\n", __func__);
  return fd;
 }

 wd = inotify_add_watch(fd, "/dev", evt_mask);
 if (wd == -1) {
  ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s: add watch for /dev failed\n", __func__);
  goto fail;
 }

 pfd.fd = fd;
 pfd.events = POLL_IN;
 while (1) {
  int i = 0;
  char buffer[EV_BUF_LEN];
  ret = poll(&pfd, 1, 1000 * timeout);

  if (ret == -1) {
   ublk_err("%s: poll inotify failed: %d\n", __func__, ret);
   goto rm_watch;
  } else if (ret == 0) {
   ublk_err("%s: poll inotify timeout\n", __func__);
   ret = -ETIMEDOUT;
   goto rm_watch;
  }

  ret = read(fd, buffer, EV_BUF_LEN);
  if (ret < 0) {
   ublk_err("%s: read inotify fd failed\n", __func__);
   goto rm_watch;
  }

  while (i < ret) {
   struct inotify_event *event = (struct inotify_event *)&buffer[i];

   ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s: inotify event %x %s\n",
     __func__, event->mask, event->name);
   if (event->mask & evt_mask) {
    if (!strcmp(event->name, dev_name)) {
     ret = 0;
     goto rm_watch;
    }
   }
   i += EV_SIZE + event->len;
  }
 }
rm_watch:
 inotify_rm_watch(fd, wd);
fail:
 close(fd);
 return ret;
}

static int ublk_stop_io_daemon(const struct ublk_dev *dev)
{
 int daemon_pid = dev->dev_info.ublksrv_pid;
 int dev_id = dev->dev_info.dev_id;
 char ublkc[64];
 int ret = 0;

 if (daemon_pid < 0)
  return 0;

 /* daemon may be dead already */
 if (kill(daemon_pid, 0) < 0)
  goto wait;

 snprintf(ublkc, sizeof(ublkc), "/dev/%s%d", "ublkc", dev_id);

 /* ublk char device may be gone already */
 if (access(ublkc, F_OK) != 0)
  goto wait;

 /* Wait until ublk char device is closed, when the daemon is shutdown */
 ret = wait_ublk_dev(ublkc, IN_CLOSE, 10);
 /* double check and since it may be closed before starting inotify */
 if (ret == -ETIMEDOUT)
  ret = kill(daemon_pid, 0) < 0;
wait:
 waitpid(daemon_pid, NULL, 0);
 ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s: pid %d dev_id %d ret %d\n",
   __func__, daemon_pid, dev_id, ret);

 return ret;
}

static int __cmd_dev_add(const struct dev_ctx *ctx)
{
 unsigned nthreads = ctx->nthreads;
 unsigned nr_queues = ctx->nr_hw_queues;
 const char *tgt_type = ctx->tgt_type;
 unsigned depth = ctx->queue_depth;
 __u64 features;
 const struct ublk_tgt_ops *ops;
 struct ublksrv_ctrl_dev_info *info;
 struct ublk_dev *dev = NULL;
 int dev_id = ctx->dev_id;
 int ret, i;

 ops = ublk_find_tgt(tgt_type);
 if (!ops) {
  ublk_err("%s: no such tgt type, type %s\n",
    __func__, tgt_type);
  ret = -ENODEV;
  goto fail;
 }

 if (nr_queues > UBLK_MAX_QUEUES || depth > UBLK_QUEUE_DEPTH) {
  ublk_err("%s: invalid nr_queues or depth queues %u depth %u\n",
    __func__, nr_queues, depth);
  ret = -EINVAL;
  goto fail;
 }

 /* default to 1:1 threads:queues if nthreads is unspecified */
 if (!nthreads)
  nthreads = nr_queues;

 if (nthreads > UBLK_MAX_THREADS) {
  ublk_err("%s: %u is too many threads (max %u)\n",
    __func__, nthreads, UBLK_MAX_THREADS);
  ret = -EINVAL;
  goto fail;
 }

 if (nthreads != nr_queues && !ctx->per_io_tasks) {
  ublk_err("%s: threads %u must be same as queues %u if "
   "not using per_io_tasks\n",
   __func__, nthreads, nr_queues);
  ret = -EINVAL;
  goto fail;
 }

 dev = ublk_ctrl_init();
 if (!dev) {
  ublk_err("%s: can't alloc dev id %d, type %s\n",
    __func__, dev_id, tgt_type);
  ret = -ENOMEM;
  goto fail;
 }

 /* kernel doesn't support get_features */
 ret = ublk_ctrl_get_features(dev, &features);
 if (ret < 0) {
  ret = -EINVAL;
  goto fail;
 }

 if (!(features & UBLK_F_CMD_IOCTL_ENCODE)) {
  ret = -ENOTSUP;
  goto fail;
 }

 info = &dev->dev_info;
 info->dev_id = ctx->dev_id;
 info->nr_hw_queues = nr_queues;
 info->queue_depth = depth;
 info->flags = ctx->flags;
 if ((features & UBLK_F_QUIESCE) &&
   (info->flags & UBLK_F_USER_RECOVERY))
  info->flags |= UBLK_F_QUIESCE;
 dev->nthreads = nthreads;
 dev->per_io_tasks = ctx->per_io_tasks;
 dev->tgt.ops = ops;
 dev->tgt.sq_depth = depth;
 dev->tgt.cq_depth = depth;

 for (i = 0; i < MAX_BACK_FILES; i++) {
  if (ctx->files[i]) {
   strcpy(dev->tgt.backing_file[i], ctx->files[i]);
   dev->tgt.nr_backing_files++;
  }
 }

 if (ctx->recovery)
  ret = ublk_ctrl_start_user_recovery(dev);
 else
  ret = ublk_ctrl_add_dev(dev);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("%s: can't add dev id %d, type %s ret %d\n",
    __func__, dev_id, tgt_type, ret);
  goto fail;
 }

 ret = ublk_start_daemon(ctx, dev);
 ublk_dbg(UBLK_DBG_DEV, "%s: daemon exit %d\b", ret);
 if (ret < 0)
  ublk_ctrl_del_dev(dev);

fail:
 if (ret < 0)
  ublk_send_dev_event(ctx, dev, -1);
 if (dev)
  ublk_ctrl_deinit(dev);
 return ret;
}

static int __cmd_dev_list(struct dev_ctx *ctx);

static int cmd_dev_add(struct dev_ctx *ctx)
{
 int res;

 if (ctx->fg)
  goto run;

 ctx->_shmid = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(struct ublk_dev), IPC_CREAT | 0666);
 if (ctx->_shmid < 0) {
  ublk_err("%s: failed to shmget %s\n", __func__, strerror(errno));
  exit(-1);
 }
 ctx->shadow_dev = (struct ublk_dev *)shmat(ctx->_shmid, NULL, 0);
 if (ctx->shadow_dev == (struct ublk_dev *)-1) {
  ublk_err("%s: failed to shmat %s\n", __func__, strerror(errno));
  exit(-1);
 }
 ctx->_evtfd = eventfd(0, 0);
 if (ctx->_evtfd < 0) {
  ublk_err("%s: failed to create eventfd %s\n", __func__, strerror(errno));
  exit(-1);
 }

 res = fork();
 if (res == 0) {
  int res2;

  setsid();
  res2 = fork();
  if (res2 == 0) {
   /* prepare for detaching */
   close(STDIN_FILENO);
   close(STDOUT_FILENO);
   close(STDERR_FILENO);
run:
   res = __cmd_dev_add(ctx);
   return res;
  } else {
   /* detached from the foreground task */
   exit(EXIT_SUCCESS);
  }
 } else if (res > 0) {
  uint64_t id;
  int exit_code = EXIT_FAILURE;

  res = read(ctx->_evtfd, &id, sizeof(id));
  close(ctx->_evtfd);
  if (res == sizeof(id) && id != ERROR_EVTFD_DEVID) {
   ctx->dev_id = id - 1;
   if (__cmd_dev_list(ctx) >= 0)
    exit_code = EXIT_SUCCESS;
  }
  shmdt(ctx->shadow_dev);
  shmctl(ctx->_shmid, IPC_RMID, NULL);
  /* wait for child and detach from it */
  wait(NULL);
  if (exit_code == EXIT_FAILURE)
   ublk_err("%s: command failed\n", __func__);
  exit(exit_code);
 } else {
  exit(EXIT_FAILURE);
 }
}

static int __cmd_dev_del(struct dev_ctx *ctx)
{
 int number = ctx->dev_id;
 struct ublk_dev *dev;
 int ret;

 dev = ublk_ctrl_init();
 dev->dev_info.dev_id = number;

 ret = ublk_ctrl_get_info(dev);
 if (ret < 0)
  goto fail;

 ret = ublk_ctrl_stop_dev(dev);
 if (ret < 0)
  ublk_err("%s: stop dev %d failed ret %d\n", __func__, number, ret);

 ret = ublk_stop_io_daemon(dev);
 if (ret < 0)
  ublk_err("%s: stop daemon id %d dev %d, ret %d\n",
    __func__, dev->dev_info.ublksrv_pid, number, ret);
 ublk_ctrl_del_dev(dev);
fail:
 ublk_ctrl_deinit(dev);

 return (ret >= 0) ? 0 : ret;
}

static int cmd_dev_del(struct dev_ctx *ctx)
{
 int i;

 if (ctx->dev_id >= 0 || !ctx->all)
  return __cmd_dev_del(ctx);

 for (i = 0; i < 255; i++) {
  ctx->dev_id = i;
  __cmd_dev_del(ctx);
 }
 return 0;
}

static int __cmd_dev_list(struct dev_ctx *ctx)
{
 struct ublk_dev *dev = ublk_ctrl_init();
 int ret;

 if (!dev)
  return -ENODEV;

 dev->dev_info.dev_id = ctx->dev_id;

 ret = ublk_ctrl_get_info(dev);
 if (ret < 0) {
  if (ctx->logging)
   ublk_err("%s: can't get dev info from %d: %d\n",
     __func__, ctx->dev_id, ret);
 } else {
  if (ctx->shadow_dev)
   memcpy(&dev->q, ctx->shadow_dev->q, sizeof(dev->q));

  ublk_ctrl_dump(dev);
 }

 ublk_ctrl_deinit(dev);

 return ret;
}

static int cmd_dev_list(struct dev_ctx *ctx)
{
 int i;

 if (ctx->dev_id >= 0 || !ctx->all)
  return __cmd_dev_list(ctx);

 ctx->logging = false;
 for (i = 0; i < 255; i++) {
  ctx->dev_id = i;
  __cmd_dev_list(ctx);
 }
 return 0;
}

static int cmd_dev_get_features(void)
{
#define const_ilog2(x) (63 - __builtin_clzll(x))
 static const char *feat_map[] = {
  [const_ilog2(UBLK_F_SUPPORT_ZERO_COPY)] = "ZERO_COPY",
  [const_ilog2(UBLK_F_URING_CMD_COMP_IN_TASK)] = "COMP_IN_TASK",
  [const_ilog2(UBLK_F_NEED_GET_DATA)] = "GET_DATA",
  [const_ilog2(UBLK_F_USER_RECOVERY)] = "USER_RECOVERY",
  [const_ilog2(UBLK_F_USER_RECOVERY_REISSUE)] = "RECOVERY_REISSUE",
  [const_ilog2(UBLK_F_UNPRIVILEGED_DEV)] = "UNPRIVILEGED_DEV",
  [const_ilog2(UBLK_F_CMD_IOCTL_ENCODE)] = "CMD_IOCTL_ENCODE",
  [const_ilog2(UBLK_F_USER_COPY)] = "USER_COPY",
  [const_ilog2(UBLK_F_ZONED)] = "ZONED",
  [const_ilog2(UBLK_F_USER_RECOVERY_FAIL_IO)] = "RECOVERY_FAIL_IO",
  [const_ilog2(UBLK_F_UPDATE_SIZE)] = "UPDATE_SIZE",
  [const_ilog2(UBLK_F_AUTO_BUF_REG)] = "AUTO_BUF_REG",
  [const_ilog2(UBLK_F_QUIESCE)] = "QUIESCE",
  [const_ilog2(UBLK_F_PER_IO_DAEMON)] = "PER_IO_DAEMON",
 };
 struct ublk_dev *dev;
 __u64 features = 0;
 int ret;

 dev = ublk_ctrl_init();
 if (!dev) {
  fprintf(stderr, "ublksrv_ctrl_init failed id\n");
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 ret = ublk_ctrl_get_features(dev, &features);
 if (!ret) {
  int i;

  printf("ublk_drv features: 0x%llx\n", features);

  for (i = 0; i < sizeof(features) * 8; i++) {
   const char *feat;

   if (!((1ULL << i)  & features))
    continue;
   if (i < ARRAY_SIZE(feat_map))
    feat = feat_map[i];
   else
    feat = "unknown";
   printf("\t%-20s: 0x%llx\n", feat, 1ULL << i);
  }
 }

 return ret;
}

static int cmd_dev_update_size(struct dev_ctx *ctx)
{
 struct ublk_dev *dev = ublk_ctrl_init();
 struct ublk_params p;
 int ret = -EINVAL;

 if (!dev)
  return -ENODEV;

 if (ctx->dev_id < 0) {
  fprintf(stderr, "device id isn't provided\n");
  goto out;
 }

 dev->dev_info.dev_id = ctx->dev_id;
 ret = ublk_ctrl_get_params(dev, &p);
 if (ret < 0) {
  ublk_err("failed to get params %d %s\n", ret, strerror(-ret));
  goto out;
 }

 if (ctx->size & ((1 << p.basic.logical_bs_shift) - 1)) {
  ublk_err("size isn't aligned with logical block size\n");
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 ret = ublk_ctrl_update_size(dev, ctx->size >> 9);
out:
 ublk_ctrl_deinit(dev);
 return ret;
}

static int cmd_dev_quiesce(struct dev_ctx *ctx)
{
 struct ublk_dev *dev = ublk_ctrl_init();
 int ret = -EINVAL;

 if (!dev)
  return -ENODEV;

 if (ctx->dev_id < 0) {
  fprintf(stderr, "device id isn't provided for quiesce\n");
  goto out;
 }
 dev->dev_info.dev_id = ctx->dev_id;
 ret = ublk_ctrl_quiesce_dev(dev, 10000);

out:
 ublk_ctrl_deinit(dev);
 return ret;
}

static void __cmd_create_help(char *exe, bool recovery)
{
 int i;

 printf("%s %s -t [null|loop|stripe|fault_inject] [-q nr_queues] [-d depth] [-n dev_id]\n",
   exe, recovery ? "recover" : "add");
 printf("\t[--foreground] [--quiet] [-z] [--auto_zc] [--auto_zc_fallback] [--debug_mask mask] [-r 0|1 ] [-g]\n");
 printf("\t[-e 0|1 ] [-i 0|1] [--no_ublk_fixed_fd]\n");
 printf("\t[--nthreads threads] [--per_io_tasks]\n");
 printf("\t[target options] [backfile1] [backfile2] ...\n");
 printf("\tdefault: nr_queues=2(max 32), depth=128(max 1024), dev_id=-1(auto allocation)\n");
 printf("\tdefault: nthreads=nr_queues");

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tgt_ops_list); i++) {
  const struct ublk_tgt_ops *ops = tgt_ops_list[i];

  if (ops->usage)
   ops->usage(ops);
 }
}

static void cmd_add_help(char *exe)
{
 __cmd_create_help(exe, false);
 printf("\n");
}

static void cmd_recover_help(char *exe)
{
 __cmd_create_help(exe, true);
 printf("\tPlease provide exact command line for creating this device with real dev_id\n");
 printf("\n");
}

static int cmd_dev_help(char *exe)
{
 cmd_add_help(exe);
 cmd_recover_help(exe);

 printf("%s del [-n dev_id] -a \n", exe);
 printf("\t -a delete all devices -n delete specified device\n\n");
 printf("%s list [-n dev_id] -a \n", exe);
 printf("\t -a list all devices, -n list specified device, default -a \n\n");
 printf("%s features\n", exe);
 printf("%s update_size -n dev_id -s|--size size_in_bytes \n", exe);
 printf("%s quiesce -n dev_id\n", exe);
 return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
 static const struct option longopts[] = {
  { "all",  0, NULL, 'a' },
  { "type",  1, NULL, 't' },
  { "number",  1, NULL, 'n' },
  { "queues",  1, NULL, 'q' },
  { "depth",  1, NULL, 'd' },
  { "debug_mask",  1, NULL,  0  },
  { "quiet",  0, NULL,  0  },
  { "zero_copy",          0,      NULL, 'z' },
  { "foreground",  0, NULL,  0  },
  { "recovery",   1,      NULL, 'r' },
  { "recovery_fail_io", 1, NULL, 'e'},
  { "recovery_reissue", 1, NULL, 'i'},
  { "get_data",  1, NULL, 'g'},
  { "auto_zc",  0, NULL,  0 },
  { "auto_zc_fallback",  0, NULL,  0 },
  { "size",  1, NULL, 's'},
  { "nthreads",  1, NULL,  0 },
  { "per_io_tasks", 0, NULL,  0 },
  { "no_ublk_fixed_fd", 0, NULL,  0 },
  { 0, 0, 0, 0 }
 };
 const struct ublk_tgt_ops *ops = NULL;
 int option_idx, opt;
 const char *cmd = argv[1];
 struct dev_ctx ctx = {
  .queue_depth = 128,
  .nr_hw_queues = 2,
  .dev_id  = -1,
  .tgt_type = "unknown",
 };
 int ret = -EINVAL, i;
 int tgt_argc = 1;
 char *tgt_argv[MAX_NR_TGT_ARG] = { NULL };
 int value;

 if (argc == 1)
  return ret;

 opterr = 0;
 optind = 2;
 while ((opt = getopt_long(argc, argv, "t:n:d:q:r:e:i:s:gaz",
      longopts, &option_idx)) != -1) {
  switch (opt) {
  case 'a':
   ctx.all = 1;
   break;
  case 'n':
   ctx.dev_id = strtol(optarg, NULL, 10);
   break;
  case 't':
   if (strlen(optarg) < sizeof(ctx.tgt_type))
    strcpy(ctx.tgt_type, optarg);
   break;
  case 'q':
   ctx.nr_hw_queues = strtol(optarg, NULL, 10);
   break;
  case 'd':
   ctx.queue_depth = strtol(optarg, NULL, 10);
   break;
  case 'z':
   ctx.flags |= UBLK_F_SUPPORT_ZERO_COPY | UBLK_F_USER_COPY;
   break;
  case 'r':
   value = strtol(optarg, NULL, 10);
   if (value)
    ctx.flags |= UBLK_F_USER_RECOVERY;
   break;
  case 'e':
   value = strtol(optarg, NULL, 10);
   if (value)
    ctx.flags |= UBLK_F_USER_RECOVERY | UBLK_F_USER_RECOVERY_FAIL_IO;
   break;
  case 'i':
   value = strtol(optarg, NULL, 10);
   if (value)
    ctx.flags |= UBLK_F_USER_RECOVERY | UBLK_F_USER_RECOVERY_REISSUE;
   break;
  case 'g':
   ctx.flags |= UBLK_F_NEED_GET_DATA;
   break;
  case 's':
   ctx.size = strtoull(optarg, NULL, 10);
   break;
  case 0:
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "debug_mask"))
    ublk_dbg_mask = strtol(optarg, NULL, 16);
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "quiet"))
    ublk_dbg_mask = 0;
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "foreground"))
    ctx.fg = 1;
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "auto_zc"))
    ctx.flags |= UBLK_F_AUTO_BUF_REG;
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "auto_zc_fallback"))
    ctx.auto_zc_fallback = 1;
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "nthreads"))
    ctx.nthreads = strtol(optarg, NULL, 10);
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "per_io_tasks"))
    ctx.per_io_tasks = 1;
   if (!strcmp(longopts[option_idx].name, "no_ublk_fixed_fd"))
    ctx.no_ublk_fixed_fd = 1;
   break;
  case '?':
   /*
    * target requires every option must have argument
 */
   if (argv[optind][0] == '-' || argv[optind - 1][0] != '-') {
    fprintf(stderr, "every target option requires argument: %s %s\n",
      argv[optind - 1], argv[optind]);
    exit(EXIT_FAILURE);
   }

   if (tgt_argc < (MAX_NR_TGT_ARG - 1) / 2) {
    tgt_argv[tgt_argc++] = argv[optind - 1];
    tgt_argv[tgt_argc++] = argv[optind];
   } else {
    fprintf(stderr, "too many target options\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
   }
   optind += 1;
   break;
  }
 }

 /* auto_zc_fallback depends on F_AUTO_BUF_REG & F_SUPPORT_ZERO_COPY */
 if (ctx.auto_zc_fallback &&
     !((ctx.flags & UBLK_F_AUTO_BUF_REG) &&
      (ctx.flags & UBLK_F_SUPPORT_ZERO_COPY))) {
  ublk_err("%s: auto_zc_fallback is set but neither "
    "F_AUTO_BUF_REG nor F_SUPPORT_ZERO_COPY is enabled\n",
     __func__);
  return -EINVAL;
 }

 i = optind;
 while (i < argc && ctx.nr_files < MAX_BACK_FILES) {
  ctx.files[ctx.nr_files++] = argv[i++];
 }

 ops = ublk_find_tgt(ctx.tgt_type);
 if (ops && ops->parse_cmd_line) {
  optind = 0;

  tgt_argv[0] = ctx.tgt_type;
  ops->parse_cmd_line(&ctx, tgt_argc, tgt_argv);
 }

 if (!strcmp(cmd, "add"))
  ret = cmd_dev_add(&ctx);
 else if (!strcmp(cmd, "recover")) {
  if (ctx.dev_id < 0) {
   fprintf(stderr, "device id isn't provided for recovering\n");
   ret = -EINVAL;
  } else {
   ctx.recovery = 1;
   ret = cmd_dev_add(&ctx);
  }
 } else if (!strcmp(cmd, "del"))
  ret = cmd_dev_del(&ctx);
 else if (!strcmp(cmd, "list")) {
  ctx.all = 1;
  ret = cmd_dev_list(&ctx);
 } else if (!strcmp(cmd, "help"))
  ret = cmd_dev_help(argv[0]);
 else if (!strcmp(cmd, "features"))
  ret = cmd_dev_get_features();
 else if (!strcmp(cmd, "update_size"))
  ret = cmd_dev_update_size(&ctx);
 else if (!strcmp(cmd, "quiesce"))
  ret = cmd_dev_quiesce(&ctx);
 else
  cmd_dev_help(argv[0]);

 return ret;
}