Quellcode-Bibliothek tcp.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * NVMe over Fabrics TCP host.
 * Copyright (c) 2018 Lightbits Labs. All rights reserved.
 */
#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/crc32.h>
#include <linux/nvme-tcp.h>
#include <linux/nvme-keyring.h>
#include <net/sock.h>
#include <net/tcp.h>
#include <net/tls.h>
#include <net/tls_prot.h>
#include <net/handshake.h>
#include <linux/blk-mq.h>
#include <net/busy_poll.h>
#include <trace/events/sock.h>

#include "nvme.h"
#include "fabrics.h"

struct nvme_tcp_queue;

/* Define the socket priority to use for connections were it is desirable
 * that the NIC consider performing optimized packet processing or filtering.
 * A non-zero value being sufficient to indicate general consideration of any
 * possible optimization.  Making it a module param allows for alternative
 * values that may be unique for some NIC implementations.
 */
static int so_priority;
module_param(so_priority, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(so_priority, "nvme tcp socket optimize priority");

/*
 * Use the unbound workqueue for nvme_tcp_wq, then we can set the cpu affinity
 * from sysfs.
 */
static bool wq_unbound;
module_param(wq_unbound, bool, 0644);
MODULE_PARM_DESC(wq_unbound, "Use unbound workqueue for nvme-tcp IO context (default false)");

/*
 * TLS handshake timeout
 */
static int tls_handshake_timeout = 10;
#ifdef CONFIG_NVME_TCP_TLS
module_param(tls_handshake_timeout, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(tls_handshake_timeout,
   "nvme TLS handshake timeout in seconds (default 10)");
#endif

static atomic_t nvme_tcp_cpu_queues[NR_CPUS];

#ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
/* lockdep can detect a circular dependency of the form
 *   sk_lock -> mmap_lock (page fault) -> fs locks -> sk_lock
 * because dependencies are tracked for both nvme-tcp and user contexts. Using
 * a separate class prevents lockdep from conflating nvme-tcp socket use with
 * user-space socket API use.
 */
static struct lock_class_key nvme_tcp_sk_key[2];
static struct lock_class_key nvme_tcp_slock_key[2];

static void nvme_tcp_reclassify_socket(struct socket *sock)
{
 struct sock *sk = sock->sk;

 if (WARN_ON_ONCE(!sock_allow_reclassification(sk)))
  return;

 switch (sk->sk_family) {
 case AF_INET:
  sock_lock_init_class_and_name(sk, "slock-AF_INET-NVME",
           &nvme_tcp_slock_key[0],
           "sk_lock-AF_INET-NVME",
           &nvme_tcp_sk_key[0]);
  break;
 case AF_INET6:
  sock_lock_init_class_and_name(sk, "slock-AF_INET6-NVME",
           &nvme_tcp_slock_key[1],
           "sk_lock-AF_INET6-NVME",
           &nvme_tcp_sk_key[1]);
  break;
 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
 }
}
#else
static void nvme_tcp_reclassify_socket(struct socket *sock) { }
#endif

enum nvme_tcp_send_state {
 NVME_TCP_SEND_CMD_PDU = 0,
 NVME_TCP_SEND_H2C_PDU,
 NVME_TCP_SEND_DATA,
 NVME_TCP_SEND_DDGST,
};

struct nvme_tcp_request {
 struct nvme_request req;
 void   *pdu;
 struct nvme_tcp_queue *queue;
 u32   data_len;
 u32   pdu_len;
 u32   pdu_sent;
 u32   h2cdata_left;
 u32   h2cdata_offset;
 u16   ttag;
 __le16   status;
 struct list_head entry;
 struct llist_node lentry;
 __le32   ddgst;

 struct bio  *curr_bio;
 struct iov_iter  iter;

 /* send state */
 size_t   offset;
 size_t   data_sent;
 enum nvme_tcp_send_state state;
};

enum nvme_tcp_queue_flags {
 NVME_TCP_Q_ALLOCATED = 0,
 NVME_TCP_Q_LIVE  = 1,
 NVME_TCP_Q_POLLING = 2,
 NVME_TCP_Q_IO_CPU_SET = 3,
};

enum nvme_tcp_recv_state {
 NVME_TCP_RECV_PDU = 0,
 NVME_TCP_RECV_DATA,
 NVME_TCP_RECV_DDGST,
};

struct nvme_tcp_ctrl;
struct nvme_tcp_queue {
 struct socket  *sock;
 struct work_struct io_work;
 int   io_cpu;

 struct mutex  queue_lock;
 struct mutex  send_mutex;
 struct llist_head req_list;
 struct list_head send_list;

 /* recv state */
 void   *pdu;
 int   pdu_remaining;
 int   pdu_offset;
 size_t   data_remaining;
 size_t   ddgst_remaining;
 unsigned int  nr_cqe;

 /* send state */
 struct nvme_tcp_request *request;

 u32   maxh2cdata;
 size_t   cmnd_capsule_len;
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl;
 unsigned long  flags;
 bool   rd_enabled;

 bool   hdr_digest;
 bool   data_digest;
 bool   tls_enabled;
 u32   rcv_crc;
 u32   snd_crc;
 __le32   exp_ddgst;
 __le32   recv_ddgst;
 struct completion       tls_complete;
 int                     tls_err;
 struct page_frag_cache pf_cache;

 void (*state_change)(struct sock *);
 void (*data_ready)(struct sock *);
 void (*write_space)(struct sock *);
};

struct nvme_tcp_ctrl {
 /* read only in the hot path */
 struct nvme_tcp_queue *queues;
 struct blk_mq_tag_set tag_set;

 /* other member variables */
 struct list_head list;
 struct blk_mq_tag_set admin_tag_set;
 struct sockaddr_storage addr;
 struct sockaddr_storage src_addr;
 struct nvme_ctrl ctrl;

 struct work_struct err_work;
 struct delayed_work connect_work;
 struct nvme_tcp_request async_req;
 u32   io_queues[HCTX_MAX_TYPES];
};

static LIST_HEAD(nvme_tcp_ctrl_list);
static DEFINE_MUTEX(nvme_tcp_ctrl_mutex);
static struct workqueue_struct *nvme_tcp_wq;
static const struct blk_mq_ops nvme_tcp_mq_ops;
static const struct blk_mq_ops nvme_tcp_admin_mq_ops;
static int nvme_tcp_try_send(struct nvme_tcp_queue *queue);

static inline struct nvme_tcp_ctrl *to_tcp_ctrl(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 return container_of(ctrl, struct nvme_tcp_ctrl, ctrl);
}

static inline int nvme_tcp_queue_id(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return queue - queue->ctrl->queues;
}

static inline bool nvme_tcp_recv_pdu_supported(enum nvme_tcp_pdu_type type)
{
 switch (type) {
 case nvme_tcp_c2h_term:
 case nvme_tcp_c2h_data:
 case nvme_tcp_r2t:
 case nvme_tcp_rsp:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

/*
 * Check if the queue is TLS encrypted
 */
static inline bool nvme_tcp_queue_tls(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NVME_TCP_TLS))
  return 0;

 return queue->tls_enabled;
}

/*
 * Check if TLS is configured for the controller.
 */
static inline bool nvme_tcp_tls_configured(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NVME_TCP_TLS))
  return 0;

 return ctrl->opts->tls || ctrl->opts->concat;
}

static inline struct blk_mq_tags *nvme_tcp_tagset(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 u32 queue_idx = nvme_tcp_queue_id(queue);

 if (queue_idx == 0)
  return queue->ctrl->admin_tag_set.tags[queue_idx];
 return queue->ctrl->tag_set.tags[queue_idx - 1];
}

static inline u8 nvme_tcp_hdgst_len(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return queue->hdr_digest ? NVME_TCP_DIGEST_LENGTH : 0;
}

static inline u8 nvme_tcp_ddgst_len(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return queue->data_digest ? NVME_TCP_DIGEST_LENGTH : 0;
}

static inline void *nvme_tcp_req_cmd_pdu(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return req->pdu;
}

static inline void *nvme_tcp_req_data_pdu(struct nvme_tcp_request *req)
{
 /* use the pdu space in the back for the data pdu */
 return req->pdu + sizeof(struct nvme_tcp_cmd_pdu) -
  sizeof(struct nvme_tcp_data_pdu);
}

static inline size_t nvme_tcp_inline_data_size(struct nvme_tcp_request *req)
{
 if (nvme_is_fabrics(req->req.cmd))
  return NVME_TCP_ADMIN_CCSZ;
 return req->queue->cmnd_capsule_len - sizeof(struct nvme_command);
}

static inline bool nvme_tcp_async_req(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return req == &req->queue->ctrl->async_req;
}

static inline bool nvme_tcp_has_inline_data(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct request *rq;

 if (unlikely(nvme_tcp_async_req(req)))
  return false; /* async events don't have a request */

 rq = blk_mq_rq_from_pdu(req);

 return rq_data_dir(rq) == WRITE && req->data_len &&
  req->data_len <= nvme_tcp_inline_data_size(req);
}

static inline struct page *nvme_tcp_req_cur_page(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return req->iter.bvec->bv_page;
}

static inline size_t nvme_tcp_req_cur_offset(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return req->iter.bvec->bv_offset + req->iter.iov_offset;
}

static inline size_t nvme_tcp_req_cur_length(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return min_t(size_t, iov_iter_single_seg_count(&req->iter),
   req->pdu_len - req->pdu_sent);
}

static inline size_t nvme_tcp_pdu_data_left(struct nvme_tcp_request *req)
{
 return rq_data_dir(blk_mq_rq_from_pdu(req)) == WRITE ?
   req->pdu_len - req->pdu_sent : 0;
}

static inline size_t nvme_tcp_pdu_last_send(struct nvme_tcp_request *req,
  int len)
{
 return nvme_tcp_pdu_data_left(req) <= len;
}

static void nvme_tcp_init_iter(struct nvme_tcp_request *req,
  unsigned int dir)
{
 struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(req);
 struct bio_vec *vec;
 unsigned int size;
 int nr_bvec;
 size_t offset;

 if (rq->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
  vec = &rq->special_vec;
  nr_bvec = 1;
  size = blk_rq_payload_bytes(rq);
  offset = 0;
 } else {
  struct bio *bio = req->curr_bio;
  struct bvec_iter bi;
  struct bio_vec bv;

  vec = __bvec_iter_bvec(bio->bi_io_vec, bio->bi_iter);
  nr_bvec = 0;
  bio_for_each_bvec(bv, bio, bi) {
   nr_bvec++;
  }
  size = bio->bi_iter.bi_size;
  offset = bio->bi_iter.bi_bvec_done;
 }

 iov_iter_bvec(&req->iter, dir, vec, nr_bvec, size);
 req->iter.iov_offset = offset;
}

static inline void nvme_tcp_advance_req(struct nvme_tcp_request *req,
  int len)
{
 req->data_sent += len;
 req->pdu_sent += len;
 iov_iter_advance(&req->iter, len);
 if (!iov_iter_count(&req->iter) &&
     req->data_sent < req->data_len) {
  req->curr_bio = req->curr_bio->bi_next;
  nvme_tcp_init_iter(req, ITER_SOURCE);
 }
}

static inline void nvme_tcp_send_all(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 int ret;

 /* drain the send queue as much as we can... */
 do {
  ret = nvme_tcp_try_send(queue);
 } while (ret > 0);
}

static inline bool nvme_tcp_queue_has_pending(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return !list_empty(&queue->send_list) ||
  !llist_empty(&queue->req_list);
}

static inline bool nvme_tcp_queue_more(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return !nvme_tcp_queue_tls(queue) &&
  nvme_tcp_queue_has_pending(queue);
}

static inline void nvme_tcp_queue_request(struct nvme_tcp_request *req,
  bool last)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 bool empty;

 empty = llist_add(&req->lentry, &queue->req_list) &&
  list_empty(&queue->send_list) && !queue->request;

 /*
 * if we're the first on the send_list and we can try to send
 * directly, otherwise queue io_work. Also, only do that if we
 * are on the same cpu, so we don't introduce contention.
 */
 if (queue->io_cpu == raw_smp_processor_id() &&
     empty && mutex_trylock(&queue->send_mutex)) {
  nvme_tcp_send_all(queue);
  mutex_unlock(&queue->send_mutex);
 }

 if (last && nvme_tcp_queue_has_pending(queue))
  queue_work_on(queue->io_cpu, nvme_tcp_wq, &queue->io_work);
}

static void nvme_tcp_process_req_list(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_request *req;
 struct llist_node *node;

 for (node = llist_del_all(&queue->req_list); node; node = node->next) {
  req = llist_entry(node, struct nvme_tcp_request, lentry);
  list_add(&req->entry, &queue->send_list);
 }
}

static inline struct nvme_tcp_request *
nvme_tcp_fetch_request(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_request *req;

 req = list_first_entry_or_null(&queue->send_list,
   struct nvme_tcp_request, entry);
 if (!req) {
  nvme_tcp_process_req_list(queue);
  req = list_first_entry_or_null(&queue->send_list,
    struct nvme_tcp_request, entry);
  if (unlikely(!req))
   return NULL;
 }

 list_del_init(&req->entry);
 init_llist_node(&req->lentry);
 return req;
}

#define NVME_TCP_CRC_SEED (~0)

static inline void nvme_tcp_ddgst_update(u32 *crcp,
  struct page *page, size_t off, size_t len)
{
 page += off / PAGE_SIZE;
 off %= PAGE_SIZE;
 while (len) {
  const void *vaddr = kmap_local_page(page);
  size_t n = min(len, (size_t)PAGE_SIZE - off);

  *crcp = crc32c(*crcp, vaddr + off, n);
  kunmap_local(vaddr);
  page++;
  off = 0;
  len -= n;
 }
}

static inline __le32 nvme_tcp_ddgst_final(u32 crc)
{
 return cpu_to_le32(~crc);
}

static inline __le32 nvme_tcp_hdgst(const void *pdu, size_t len)
{
 return cpu_to_le32(~crc32c(NVME_TCP_CRC_SEED, pdu, len));
}

static inline void nvme_tcp_set_hdgst(void *pdu, size_t len)
{
 *(__le32 *)(pdu + len) = nvme_tcp_hdgst(pdu, len);
}

static int nvme_tcp_verify_hdgst(struct nvme_tcp_queue *queue,
  void *pdu, size_t pdu_len)
{
 struct nvme_tcp_hdr *hdr = pdu;
 __le32 recv_digest;
 __le32 exp_digest;

 if (unlikely(!(hdr->flags & NVME_TCP_F_HDGST))) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "queue %d: header digest flag is cleared\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue));
  return -EPROTO;
 }

 recv_digest = *(__le32 *)(pdu + hdr->hlen);
 exp_digest = nvme_tcp_hdgst(pdu, pdu_len);
 if (recv_digest != exp_digest) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "header digest error: recv %#x expected %#x\n",
   le32_to_cpu(recv_digest), le32_to_cpu(exp_digest));
  return -EIO;
 }

 return 0;
}

static int nvme_tcp_check_ddgst(struct nvme_tcp_queue *queue, void *pdu)
{
 struct nvme_tcp_hdr *hdr = pdu;
 u8 digest_len = nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 u32 len;

 len = le32_to_cpu(hdr->plen) - hdr->hlen -
  ((hdr->flags & NVME_TCP_F_HDGST) ? digest_len : 0);

 if (unlikely(len && !(hdr->flags & NVME_TCP_F_DDGST))) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "queue %d: data digest flag is cleared\n",
  nvme_tcp_queue_id(queue));
  return -EPROTO;
 }
 queue->rcv_crc = NVME_TCP_CRC_SEED;

 return 0;
}

static void nvme_tcp_exit_request(struct blk_mq_tag_set *set,
  struct request *rq, unsigned int hctx_idx)
{
 struct nvme_tcp_request *req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);

 page_frag_free(req->pdu);
}

static int nvme_tcp_init_request(struct blk_mq_tag_set *set,
  struct request *rq, unsigned int hctx_idx,
  unsigned int numa_node)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(set->driver_data);
 struct nvme_tcp_request *req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
 struct nvme_tcp_cmd_pdu *pdu;
 int queue_idx = (set == &ctrl->tag_set) ? hctx_idx + 1 : 0;
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[queue_idx];
 u8 hdgst = nvme_tcp_hdgst_len(queue);

 req->pdu = page_frag_alloc(&queue->pf_cache,
  sizeof(struct nvme_tcp_cmd_pdu) + hdgst,
  GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 if (!req->pdu)
  return -ENOMEM;

 pdu = req->pdu;
 req->queue = queue;
 nvme_req(rq)->ctrl = &ctrl->ctrl;
 nvme_req(rq)->cmd = &pdu->cmd;
 init_llist_node(&req->lentry);
 INIT_LIST_HEAD(&req->entry);

 return 0;
}

static int nvme_tcp_init_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, void *data,
  unsigned int hctx_idx)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(data);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[hctx_idx + 1];

 hctx->driver_data = queue;
 return 0;
}

static int nvme_tcp_init_admin_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, void *data,
  unsigned int hctx_idx)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(data);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[0];

 hctx->driver_data = queue;
 return 0;
}

static enum nvme_tcp_recv_state
nvme_tcp_recv_state(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return  (queue->pdu_remaining) ? NVME_TCP_RECV_PDU :
  (queue->ddgst_remaining) ? NVME_TCP_RECV_DDGST :
  NVME_TCP_RECV_DATA;
}

static void nvme_tcp_init_recv_ctx(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 queue->pdu_remaining = sizeof(struct nvme_tcp_rsp_pdu) +
    nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 queue->pdu_offset = 0;
 queue->data_remaining = -1;
 queue->ddgst_remaining = 0;
}

static void nvme_tcp_error_recovery(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 if (!nvme_change_ctrl_state(ctrl, NVME_CTRL_RESETTING))
  return;

 dev_warn(ctrl->device, "starting error recovery\n");
 queue_work(nvme_reset_wq, &to_tcp_ctrl(ctrl)->err_work);
}

static int nvme_tcp_process_nvme_cqe(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct nvme_completion *cqe)
{
 struct nvme_tcp_request *req;
 struct request *rq;

 rq = nvme_find_rq(nvme_tcp_tagset(queue), cqe->command_id);
 if (!rq) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "got bad cqe.command_id %#x on queue %d\n",
   cqe->command_id, nvme_tcp_queue_id(queue));
  nvme_tcp_error_recovery(&queue->ctrl->ctrl);
  return -EINVAL;
 }

 req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
 if (req->status == cpu_to_le16(NVME_SC_SUCCESS))
  req->status = cqe->status;

 if (!nvme_try_complete_req(rq, req->status, cqe->result))
  nvme_complete_rq(rq);
 queue->nr_cqe++;

 return 0;
}

static int nvme_tcp_handle_c2h_data(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct nvme_tcp_data_pdu *pdu)
{
 struct request *rq;

 rq = nvme_find_rq(nvme_tcp_tagset(queue), pdu->command_id);
 if (!rq) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "got bad c2hdata.command_id %#x on queue %d\n",
   pdu->command_id, nvme_tcp_queue_id(queue));
  return -ENOENT;
 }

 if (!blk_rq_payload_bytes(rq)) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "queue %d tag %#x unexpected data\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), rq->tag);
  return -EIO;
 }

 queue->data_remaining = le32_to_cpu(pdu->data_length);

 if (pdu->hdr.flags & NVME_TCP_F_DATA_SUCCESS &&
     unlikely(!(pdu->hdr.flags & NVME_TCP_F_DATA_LAST))) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "queue %d tag %#x SUCCESS set but not last PDU\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), rq->tag);
  nvme_tcp_error_recovery(&queue->ctrl->ctrl);
  return -EPROTO;
 }

 return 0;
}

static int nvme_tcp_handle_comp(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct nvme_tcp_rsp_pdu *pdu)
{
 struct nvme_completion *cqe = &pdu->cqe;
 int ret = 0;

 /*
 * AEN requests are special as they don't time out and can
 * survive any kind of queue freeze and often don't respond to
 * aborts.  We don't even bother to allocate a struct request
 * for them but rather special case them here.
 */
 if (unlikely(nvme_is_aen_req(nvme_tcp_queue_id(queue),
         cqe->command_id)))
  nvme_complete_async_event(&queue->ctrl->ctrl, cqe->status,
    &cqe->result);
 else
  ret = nvme_tcp_process_nvme_cqe(queue, cqe);

 return ret;
}

static void nvme_tcp_setup_h2c_data_pdu(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct nvme_tcp_data_pdu *data = nvme_tcp_req_data_pdu(req);
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(req);
 u32 h2cdata_sent = req->pdu_len;
 u8 hdgst = nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 u8 ddgst = nvme_tcp_ddgst_len(queue);

 req->state = NVME_TCP_SEND_H2C_PDU;
 req->offset = 0;
 req->pdu_len = min(req->h2cdata_left, queue->maxh2cdata);
 req->pdu_sent = 0;
 req->h2cdata_left -= req->pdu_len;
 req->h2cdata_offset += h2cdata_sent;

 memset(data, 0, sizeof(*data));
 data->hdr.type = nvme_tcp_h2c_data;
 if (!req->h2cdata_left)
  data->hdr.flags = NVME_TCP_F_DATA_LAST;
 if (queue->hdr_digest)
  data->hdr.flags |= NVME_TCP_F_HDGST;
 if (queue->data_digest)
  data->hdr.flags |= NVME_TCP_F_DDGST;
 data->hdr.hlen = sizeof(*data);
 data->hdr.pdo = data->hdr.hlen + hdgst;
 data->hdr.plen =
  cpu_to_le32(data->hdr.hlen + hdgst + req->pdu_len + ddgst);
 data->ttag = req->ttag;
 data->command_id = nvme_cid(rq);
 data->data_offset = cpu_to_le32(req->h2cdata_offset);
 data->data_length = cpu_to_le32(req->pdu_len);
}

static int nvme_tcp_handle_r2t(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct nvme_tcp_r2t_pdu *pdu)
{
 struct nvme_tcp_request *req;
 struct request *rq;
 u32 r2t_length = le32_to_cpu(pdu->r2t_length);
 u32 r2t_offset = le32_to_cpu(pdu->r2t_offset);

 rq = nvme_find_rq(nvme_tcp_tagset(queue), pdu->command_id);
 if (!rq) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "got bad r2t.command_id %#x on queue %d\n",
   pdu->command_id, nvme_tcp_queue_id(queue));
  return -ENOENT;
 }
 req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);

 if (unlikely(!r2t_length)) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "req %d r2t len is %u, probably a bug...\n",
   rq->tag, r2t_length);
  return -EPROTO;
 }

 if (unlikely(req->data_sent + r2t_length > req->data_len)) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "req %d r2t len %u exceeded data len %u (%zu sent)\n",
   rq->tag, r2t_length, req->data_len, req->data_sent);
  return -EPROTO;
 }

 if (unlikely(r2t_offset < req->data_sent)) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "req %d unexpected r2t offset %u (expected %zu)\n",
   rq->tag, r2t_offset, req->data_sent);
  return -EPROTO;
 }

 if (llist_on_list(&req->lentry) ||
     !list_empty(&req->entry)) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "req %d unexpected r2t while processing request\n",
   rq->tag);
  return -EPROTO;
 }

 req->pdu_len = 0;
 req->h2cdata_left = r2t_length;
 req->h2cdata_offset = r2t_offset;
 req->ttag = pdu->ttag;

 nvme_tcp_setup_h2c_data_pdu(req);

 llist_add(&req->lentry, &queue->req_list);
 queue_work_on(queue->io_cpu, nvme_tcp_wq, &queue->io_work);

 return 0;
}

static void nvme_tcp_handle_c2h_term(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct nvme_tcp_term_pdu *pdu)
{
 u16 fes;
 const char *msg;
 u32 plen = le32_to_cpu(pdu->hdr.plen);

 static const char * const msg_table[] = {
  [NVME_TCP_FES_INVALID_PDU_HDR] = "Invalid PDU Header Field",
  [NVME_TCP_FES_PDU_SEQ_ERR] = "PDU Sequence Error",
  [NVME_TCP_FES_HDR_DIGEST_ERR] = "Header Digest Error",
  [NVME_TCP_FES_DATA_OUT_OF_RANGE] = "Data Transfer Out Of Range",
  [NVME_TCP_FES_DATA_LIMIT_EXCEEDED] = "Data Transfer Limit Exceeded",
  [NVME_TCP_FES_UNSUPPORTED_PARAM] = "Unsupported Parameter",
 };

 if (plen < NVME_TCP_MIN_C2HTERM_PLEN ||
     plen > NVME_TCP_MAX_C2HTERM_PLEN) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "Received a malformed C2HTermReq PDU (plen = %u)\n",
   plen);
  return;
 }

 fes = le16_to_cpu(pdu->fes);
 if (fes && fes < ARRAY_SIZE(msg_table))
  msg = msg_table[fes];
 else
  msg = "Unknown";

 dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
  "Received C2HTermReq (FES = %s)\n", msg);
}

static int nvme_tcp_recv_pdu(struct nvme_tcp_queue *queue, struct sk_buff *skb,
  unsigned int *offset, size_t *len)
{
 struct nvme_tcp_hdr *hdr;
 char *pdu = queue->pdu;
 size_t rcv_len = min_t(size_t, *len, queue->pdu_remaining);
 int ret;

 ret = skb_copy_bits(skb, *offset,
  &pdu[queue->pdu_offset], rcv_len);
 if (unlikely(ret))
  return ret;

 queue->pdu_remaining -= rcv_len;
 queue->pdu_offset += rcv_len;
 *offset += rcv_len;
 *len -= rcv_len;
 if (queue->pdu_remaining)
  return 0;

 hdr = queue->pdu;
 if (unlikely(hdr->hlen != sizeof(struct nvme_tcp_rsp_pdu))) {
  if (!nvme_tcp_recv_pdu_supported(hdr->type))
   goto unsupported_pdu;

  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "pdu type %d has unexpected header length (%d)\n",
   hdr->type, hdr->hlen);
  return -EPROTO;
 }

 if (unlikely(hdr->type == nvme_tcp_c2h_term)) {
  /*
 * C2HTermReq never includes Header or Data digests.
 * Skip the checks.
 */
  nvme_tcp_handle_c2h_term(queue, (void *)queue->pdu);
  return -EINVAL;
 }

 if (queue->hdr_digest) {
  ret = nvme_tcp_verify_hdgst(queue, queue->pdu, hdr->hlen);
  if (unlikely(ret))
   return ret;
 }


 if (queue->data_digest) {
  ret = nvme_tcp_check_ddgst(queue, queue->pdu);
  if (unlikely(ret))
   return ret;
 }

 switch (hdr->type) {
 case nvme_tcp_c2h_data:
  return nvme_tcp_handle_c2h_data(queue, (void *)queue->pdu);
 case nvme_tcp_rsp:
  nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
  return nvme_tcp_handle_comp(queue, (void *)queue->pdu);
 case nvme_tcp_r2t:
  nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
  return nvme_tcp_handle_r2t(queue, (void *)queue->pdu);
 default:
  goto unsupported_pdu;
 }

unsupported_pdu:
 dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
  "unsupported pdu type (%d)\n", hdr->type);
 return -EINVAL;
}

static inline void nvme_tcp_end_request(struct request *rq, u16 status)
{
 union nvme_result res = {};

 if (!nvme_try_complete_req(rq, cpu_to_le16(status << 1), res))
  nvme_complete_rq(rq);
}

static int nvme_tcp_recv_data(struct nvme_tcp_queue *queue, struct sk_buff *skb,
         unsigned int *offset, size_t *len)
{
 struct nvme_tcp_data_pdu *pdu = (void *)queue->pdu;
 struct request *rq =
  nvme_cid_to_rq(nvme_tcp_tagset(queue), pdu->command_id);
 struct nvme_tcp_request *req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);

 while (true) {
  int recv_len, ret;

  recv_len = min_t(size_t, *len, queue->data_remaining);
  if (!recv_len)
   break;

  if (!iov_iter_count(&req->iter)) {
   req->curr_bio = req->curr_bio->bi_next;

   /*
 * If we don`t have any bios it means that controller
 * sent more data than we requested, hence error
 */
   if (!req->curr_bio) {
    dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
     "queue %d no space in request %#x",
     nvme_tcp_queue_id(queue), rq->tag);
    nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
    return -EIO;
   }
   nvme_tcp_init_iter(req, ITER_DEST);
  }

  /* we can read only from what is left in this bio */
  recv_len = min_t(size_t, recv_len,
    iov_iter_count(&req->iter));

  if (queue->data_digest)
   ret = skb_copy_and_crc32c_datagram_iter(skb, *offset,
    &req->iter, recv_len, &queue->rcv_crc);
  else
   ret = skb_copy_datagram_iter(skb, *offset,
     &req->iter, recv_len);
  if (ret) {
   dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
    "queue %d failed to copy request %#x data",
    nvme_tcp_queue_id(queue), rq->tag);
   return ret;
  }

  *len -= recv_len;
  *offset += recv_len;
  queue->data_remaining -= recv_len;
 }

 if (!queue->data_remaining) {
  if (queue->data_digest) {
   queue->exp_ddgst = nvme_tcp_ddgst_final(queue->rcv_crc);
   queue->ddgst_remaining = NVME_TCP_DIGEST_LENGTH;
  } else {
   if (pdu->hdr.flags & NVME_TCP_F_DATA_SUCCESS) {
    nvme_tcp_end_request(rq,
      le16_to_cpu(req->status));
    queue->nr_cqe++;
   }
   nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
  }
 }

 return 0;
}

static int nvme_tcp_recv_ddgst(struct nvme_tcp_queue *queue,
  struct sk_buff *skb, unsigned int *offset, size_t *len)
{
 struct nvme_tcp_data_pdu *pdu = (void *)queue->pdu;
 char *ddgst = (char *)&queue->recv_ddgst;
 size_t recv_len = min_t(size_t, *len, queue->ddgst_remaining);
 off_t off = NVME_TCP_DIGEST_LENGTH - queue->ddgst_remaining;
 int ret;

 ret = skb_copy_bits(skb, *offset, &ddgst[off], recv_len);
 if (unlikely(ret))
  return ret;

 queue->ddgst_remaining -= recv_len;
 *offset += recv_len;
 *len -= recv_len;
 if (queue->ddgst_remaining)
  return 0;

 if (queue->recv_ddgst != queue->exp_ddgst) {
  struct request *rq = nvme_cid_to_rq(nvme_tcp_tagset(queue),
     pdu->command_id);
  struct nvme_tcp_request *req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);

  req->status = cpu_to_le16(NVME_SC_DATA_XFER_ERROR);

  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "data digest error: recv %#x expected %#x\n",
   le32_to_cpu(queue->recv_ddgst),
   le32_to_cpu(queue->exp_ddgst));
 }

 if (pdu->hdr.flags & NVME_TCP_F_DATA_SUCCESS) {
  struct request *rq = nvme_cid_to_rq(nvme_tcp_tagset(queue),
     pdu->command_id);
  struct nvme_tcp_request *req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);

  nvme_tcp_end_request(rq, le16_to_cpu(req->status));
  queue->nr_cqe++;
 }

 nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
 return 0;
}

static int nvme_tcp_recv_skb(read_descriptor_t *desc, struct sk_buff *skb,
        unsigned int offset, size_t len)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = desc->arg.data;
 size_t consumed = len;
 int result;

 if (unlikely(!queue->rd_enabled))
  return -EFAULT;

 while (len) {
  switch (nvme_tcp_recv_state(queue)) {
  case NVME_TCP_RECV_PDU:
   result = nvme_tcp_recv_pdu(queue, skb, &offset, &len);
   break;
  case NVME_TCP_RECV_DATA:
   result = nvme_tcp_recv_data(queue, skb, &offset, &len);
   break;
  case NVME_TCP_RECV_DDGST:
   result = nvme_tcp_recv_ddgst(queue, skb, &offset, &len);
   break;
  default:
   result = -EFAULT;
  }
  if (result) {
   dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
    "receive failed: %d\n", result);
   queue->rd_enabled = false;
   nvme_tcp_error_recovery(&queue->ctrl->ctrl);
   return result;
  }
 }

 return consumed;
}

static void nvme_tcp_data_ready(struct sock *sk)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue;

 trace_sk_data_ready(sk);

 read_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
 queue = sk->sk_user_data;
 if (likely(queue && queue->rd_enabled) &&
     !test_bit(NVME_TCP_Q_POLLING, &queue->flags))
  queue_work_on(queue->io_cpu, nvme_tcp_wq, &queue->io_work);
 read_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
}

static void nvme_tcp_write_space(struct sock *sk)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue;

 read_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
 queue = sk->sk_user_data;
 if (likely(queue && sk_stream_is_writeable(sk))) {
  clear_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags);
  /* Ensure pending TLS partial records are retried */
  if (nvme_tcp_queue_tls(queue))
   queue->write_space(sk);
  queue_work_on(queue->io_cpu, nvme_tcp_wq, &queue->io_work);
 }
 read_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
}

static void nvme_tcp_state_change(struct sock *sk)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue;

 read_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
 queue = sk->sk_user_data;
 if (!queue)
  goto done;

 switch (sk->sk_state) {
 case TCP_CLOSE:
 case TCP_CLOSE_WAIT:
 case TCP_LAST_ACK:
 case TCP_FIN_WAIT1:
 case TCP_FIN_WAIT2:
  nvme_tcp_error_recovery(&queue->ctrl->ctrl);
  break;
 default:
  dev_info(queue->ctrl->ctrl.device,
   "queue %d socket state %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), sk->sk_state);
 }

 queue->state_change(sk);
done:
 read_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
}

static inline void nvme_tcp_done_send_req(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 queue->request = NULL;
}

static void nvme_tcp_fail_request(struct nvme_tcp_request *req)
{
 if (nvme_tcp_async_req(req)) {
  union nvme_result res = {};

  nvme_complete_async_event(&req->queue->ctrl->ctrl,
    cpu_to_le16(NVME_SC_HOST_PATH_ERROR), &res);
 } else {
  nvme_tcp_end_request(blk_mq_rq_from_pdu(req),
    NVME_SC_HOST_PATH_ERROR);
 }
}

static int nvme_tcp_try_send_data(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 int req_data_len = req->data_len;
 u32 h2cdata_left = req->h2cdata_left;

 while (true) {
  struct bio_vec bvec;
  struct msghdr msg = {
   .msg_flags = MSG_DONTWAIT | MSG_SPLICE_PAGES,
  };
  struct page *page = nvme_tcp_req_cur_page(req);
  size_t offset = nvme_tcp_req_cur_offset(req);
  size_t len = nvme_tcp_req_cur_length(req);
  bool last = nvme_tcp_pdu_last_send(req, len);
  int req_data_sent = req->data_sent;
  int ret;

  if (last && !queue->data_digest && !nvme_tcp_queue_more(queue))
   msg.msg_flags |= MSG_EOR;
  else
   msg.msg_flags |= MSG_MORE;

  if (!sendpages_ok(page, len, offset))
   msg.msg_flags &= ~MSG_SPLICE_PAGES;

  bvec_set_page(&bvec, page, len, offset);
  iov_iter_bvec(&msg.msg_iter, ITER_SOURCE, &bvec, 1, len);
  ret = sock_sendmsg(queue->sock, &msg);
  if (ret <= 0)
   return ret;

  if (queue->data_digest)
   nvme_tcp_ddgst_update(&queue->snd_crc, page,
     offset, ret);

  /*
 * update the request iterator except for the last payload send
 * in the request where we don't want to modify it as we may
 * compete with the RX path completing the request.
 */
  if (req_data_sent + ret < req_data_len)
   nvme_tcp_advance_req(req, ret);

  /* fully successful last send in current PDU */
  if (last && ret == len) {
   if (queue->data_digest) {
    req->ddgst =
     nvme_tcp_ddgst_final(queue->snd_crc);
    req->state = NVME_TCP_SEND_DDGST;
    req->offset = 0;
   } else {
    if (h2cdata_left)
     nvme_tcp_setup_h2c_data_pdu(req);
    else
     nvme_tcp_done_send_req(queue);
   }
   return 1;
  }
 }
 return -EAGAIN;
}

static int nvme_tcp_try_send_cmd_pdu(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 struct nvme_tcp_cmd_pdu *pdu = nvme_tcp_req_cmd_pdu(req);
 struct bio_vec bvec;
 struct msghdr msg = { .msg_flags = MSG_DONTWAIT | MSG_SPLICE_PAGES, };
 bool inline_data = nvme_tcp_has_inline_data(req);
 u8 hdgst = nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 int len = sizeof(*pdu) + hdgst - req->offset;
 int ret;

 if (inline_data || nvme_tcp_queue_more(queue))
  msg.msg_flags |= MSG_MORE;
 else
  msg.msg_flags |= MSG_EOR;

 if (queue->hdr_digest && !req->offset)
  nvme_tcp_set_hdgst(pdu, sizeof(*pdu));

 bvec_set_virt(&bvec, (void *)pdu + req->offset, len);
 iov_iter_bvec(&msg.msg_iter, ITER_SOURCE, &bvec, 1, len);
 ret = sock_sendmsg(queue->sock, &msg);
 if (unlikely(ret <= 0))
  return ret;

 len -= ret;
 if (!len) {
  if (inline_data) {
   req->state = NVME_TCP_SEND_DATA;
   if (queue->data_digest)
    queue->snd_crc = NVME_TCP_CRC_SEED;
  } else {
   nvme_tcp_done_send_req(queue);
  }
  return 1;
 }
 req->offset += ret;

 return -EAGAIN;
}

static int nvme_tcp_try_send_data_pdu(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 struct nvme_tcp_data_pdu *pdu = nvme_tcp_req_data_pdu(req);
 struct bio_vec bvec;
 struct msghdr msg = { .msg_flags = MSG_DONTWAIT | MSG_MORE, };
 u8 hdgst = nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 int len = sizeof(*pdu) - req->offset + hdgst;
 int ret;

 if (queue->hdr_digest && !req->offset)
  nvme_tcp_set_hdgst(pdu, sizeof(*pdu));

 if (!req->h2cdata_left)
  msg.msg_flags |= MSG_SPLICE_PAGES;

 bvec_set_virt(&bvec, (void *)pdu + req->offset, len);
 iov_iter_bvec(&msg.msg_iter, ITER_SOURCE, &bvec, 1, len);
 ret = sock_sendmsg(queue->sock, &msg);
 if (unlikely(ret <= 0))
  return ret;

 len -= ret;
 if (!len) {
  req->state = NVME_TCP_SEND_DATA;
  if (queue->data_digest)
   queue->snd_crc = NVME_TCP_CRC_SEED;
  return 1;
 }
 req->offset += ret;

 return -EAGAIN;
}

static int nvme_tcp_try_send_ddgst(struct nvme_tcp_request *req)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = req->queue;
 size_t offset = req->offset;
 u32 h2cdata_left = req->h2cdata_left;
 int ret;
 struct msghdr msg = { .msg_flags = MSG_DONTWAIT };
 struct kvec iov = {
  .iov_base = (u8 *)&req->ddgst + req->offset,
  .iov_len = NVME_TCP_DIGEST_LENGTH - req->offset
 };

 if (nvme_tcp_queue_more(queue))
  msg.msg_flags |= MSG_MORE;
 else
  msg.msg_flags |= MSG_EOR;

 ret = kernel_sendmsg(queue->sock, &msg, &iov, 1, iov.iov_len);
 if (unlikely(ret <= 0))
  return ret;

 if (offset + ret == NVME_TCP_DIGEST_LENGTH) {
  if (h2cdata_left)
   nvme_tcp_setup_h2c_data_pdu(req);
  else
   nvme_tcp_done_send_req(queue);
  return 1;
 }

 req->offset += ret;
 return -EAGAIN;
}

static int nvme_tcp_try_send(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_request *req;
 unsigned int noreclaim_flag;
 int ret = 1;

 if (!queue->request) {
  queue->request = nvme_tcp_fetch_request(queue);
  if (!queue->request)
   return 0;
 }
 req = queue->request;

 noreclaim_flag = memalloc_noreclaim_save();
 if (req->state == NVME_TCP_SEND_CMD_PDU) {
  ret = nvme_tcp_try_send_cmd_pdu(req);
  if (ret <= 0)
   goto done;
  if (!nvme_tcp_has_inline_data(req))
   goto out;
 }

 if (req->state == NVME_TCP_SEND_H2C_PDU) {
  ret = nvme_tcp_try_send_data_pdu(req);
  if (ret <= 0)
   goto done;
 }

 if (req->state == NVME_TCP_SEND_DATA) {
  ret = nvme_tcp_try_send_data(req);
  if (ret <= 0)
   goto done;
 }

 if (req->state == NVME_TCP_SEND_DDGST)
  ret = nvme_tcp_try_send_ddgst(req);
done:
 if (ret == -EAGAIN) {
  ret = 0;
 } else if (ret < 0) {
  dev_err(queue->ctrl->ctrl.device,
   "failed to send request %d\n", ret);
  nvme_tcp_fail_request(queue->request);
  nvme_tcp_done_send_req(queue);
 }
out:
 memalloc_noreclaim_restore(noreclaim_flag);
 return ret;
}

static int nvme_tcp_try_recv(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct socket *sock = queue->sock;
 struct sock *sk = sock->sk;
 read_descriptor_t rd_desc;
 int consumed;

 rd_desc.arg.data = queue;
 rd_desc.count = 1;
 lock_sock(sk);
 queue->nr_cqe = 0;
 consumed = sock->ops->read_sock(sk, &rd_desc, nvme_tcp_recv_skb);
 release_sock(sk);
 return consumed == -EAGAIN ? 0 : consumed;
}

static void nvme_tcp_io_work(struct work_struct *w)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue =
  container_of(w, struct nvme_tcp_queue, io_work);
 unsigned long deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(1);

 do {
  bool pending = false;
  int result;

  if (mutex_trylock(&queue->send_mutex)) {
   result = nvme_tcp_try_send(queue);
   mutex_unlock(&queue->send_mutex);
   if (result > 0)
    pending = true;
   else if (unlikely(result < 0))
    break;
  }

  result = nvme_tcp_try_recv(queue);
  if (result > 0)
   pending = true;
  else if (unlikely(result < 0))
   return;

  /* did we get some space after spending time in recv? */
  if (nvme_tcp_queue_has_pending(queue) &&
      sk_stream_is_writeable(queue->sock->sk))
   pending = true;

  if (!pending || !queue->rd_enabled)
   return;

 } while (!time_after(jiffies, deadline)); /* quota is exhausted */

 queue_work_on(queue->io_cpu, nvme_tcp_wq, &queue->io_work);
}

static void nvme_tcp_free_async_req(struct nvme_tcp_ctrl *ctrl)
{
 struct nvme_tcp_request *async = &ctrl->async_req;

 page_frag_free(async->pdu);
}

static int nvme_tcp_alloc_async_req(struct nvme_tcp_ctrl *ctrl)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[0];
 struct nvme_tcp_request *async = &ctrl->async_req;
 u8 hdgst = nvme_tcp_hdgst_len(queue);

 async->pdu = page_frag_alloc(&queue->pf_cache,
  sizeof(struct nvme_tcp_cmd_pdu) + hdgst,
  GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 if (!async->pdu)
  return -ENOMEM;

 async->queue = &ctrl->queues[0];
 return 0;
}

static void nvme_tcp_free_queue(struct nvme_ctrl *nctrl, int qid)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[qid];
 unsigned int noreclaim_flag;

 if (!test_and_clear_bit(NVME_TCP_Q_ALLOCATED, &queue->flags))
  return;

 page_frag_cache_drain(&queue->pf_cache);

 noreclaim_flag = memalloc_noreclaim_save();
 /* ->sock will be released by fput() */
 fput(queue->sock->file);
 queue->sock = NULL;
 memalloc_noreclaim_restore(noreclaim_flag);

 kfree(queue->pdu);
 mutex_destroy(&queue->send_mutex);
 mutex_destroy(&queue->queue_lock);
}

static int nvme_tcp_init_connection(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_icreq_pdu *icreq;
 struct nvme_tcp_icresp_pdu *icresp;
 char cbuf[CMSG_LEN(sizeof(char))] = {};
 u8 ctype;
 struct msghdr msg = {};
 struct kvec iov;
 bool ctrl_hdgst, ctrl_ddgst;
 u32 maxh2cdata;
 int ret;

 icreq = kzalloc(sizeof(*icreq), GFP_KERNEL);
 if (!icreq)
  return -ENOMEM;

 icresp = kzalloc(sizeof(*icresp), GFP_KERNEL);
 if (!icresp) {
  ret = -ENOMEM;
  goto free_icreq;
 }

 icreq->hdr.type = nvme_tcp_icreq;
 icreq->hdr.hlen = sizeof(*icreq);
 icreq->hdr.pdo = 0;
 icreq->hdr.plen = cpu_to_le32(icreq->hdr.hlen);
 icreq->pfv = cpu_to_le16(NVME_TCP_PFV_1_0);
 icreq->maxr2t = 0; /* single inflight r2t supported */
 icreq->hpda = 0; /* no alignment constraint */
 if (queue->hdr_digest)
  icreq->digest |= NVME_TCP_HDR_DIGEST_ENABLE;
 if (queue->data_digest)
  icreq->digest |= NVME_TCP_DATA_DIGEST_ENABLE;

 iov.iov_base = icreq;
 iov.iov_len = sizeof(*icreq);
 ret = kernel_sendmsg(queue->sock, &msg, &iov, 1, iov.iov_len);
 if (ret < 0) {
  pr_warn("queue %d: failed to send icreq, error %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), ret);
  goto free_icresp;
 }

 memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 iov.iov_base = icresp;
 iov.iov_len = sizeof(*icresp);
 if (nvme_tcp_queue_tls(queue)) {
  msg.msg_control = cbuf;
  msg.msg_controllen = sizeof(cbuf);
 }
 msg.msg_flags = MSG_WAITALL;
 ret = kernel_recvmsg(queue->sock, &msg, &iov, 1,
   iov.iov_len, msg.msg_flags);
 if (ret >= 0 && ret < sizeof(*icresp))
  ret = -ECONNRESET;
 if (ret < 0) {
  pr_warn("queue %d: failed to receive icresp, error %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), ret);
  goto free_icresp;
 }
 ret = -ENOTCONN;
 if (nvme_tcp_queue_tls(queue)) {
  ctype = tls_get_record_type(queue->sock->sk,
         (struct cmsghdr *)cbuf);
  if (ctype != TLS_RECORD_TYPE_DATA) {
   pr_err("queue %d: unhandled TLS record %d\n",
          nvme_tcp_queue_id(queue), ctype);
   goto free_icresp;
  }
 }
 ret = -EINVAL;
 if (icresp->hdr.type != nvme_tcp_icresp) {
  pr_err("queue %d: bad type returned %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), icresp->hdr.type);
  goto free_icresp;
 }

 if (le32_to_cpu(icresp->hdr.plen) != sizeof(*icresp)) {
  pr_err("queue %d: bad pdu length returned %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), icresp->hdr.plen);
  goto free_icresp;
 }

 if (icresp->pfv != NVME_TCP_PFV_1_0) {
  pr_err("queue %d: bad pfv returned %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), icresp->pfv);
  goto free_icresp;
 }

 ctrl_ddgst = !!(icresp->digest & NVME_TCP_DATA_DIGEST_ENABLE);
 if ((queue->data_digest && !ctrl_ddgst) ||
     (!queue->data_digest && ctrl_ddgst)) {
  pr_err("queue %d: data digest mismatch host: %s ctrl: %s\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue),
   queue->data_digest ? "enabled" : "disabled",
   ctrl_ddgst ? "enabled" : "disabled");
  goto free_icresp;
 }

 ctrl_hdgst = !!(icresp->digest & NVME_TCP_HDR_DIGEST_ENABLE);
 if ((queue->hdr_digest && !ctrl_hdgst) ||
     (!queue->hdr_digest && ctrl_hdgst)) {
  pr_err("queue %d: header digest mismatch host: %s ctrl: %s\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue),
   queue->hdr_digest ? "enabled" : "disabled",
   ctrl_hdgst ? "enabled" : "disabled");
  goto free_icresp;
 }

 if (icresp->cpda != 0) {
  pr_err("queue %d: unsupported cpda returned %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue), icresp->cpda);
  goto free_icresp;
 }

 maxh2cdata = le32_to_cpu(icresp->maxdata);
 if ((maxh2cdata % 4) || (maxh2cdata < NVME_TCP_MIN_MAXH2CDATA)) {
  pr_err("queue %d: invalid maxh2cdata returned %u\n",
         nvme_tcp_queue_id(queue), maxh2cdata);
  goto free_icresp;
 }
 queue->maxh2cdata = maxh2cdata;

 ret = 0;
free_icresp:
 kfree(icresp);
free_icreq:
 kfree(icreq);
 return ret;
}

static bool nvme_tcp_admin_queue(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 return nvme_tcp_queue_id(queue) == 0;
}

static bool nvme_tcp_default_queue(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = queue->ctrl;
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue);

 return !nvme_tcp_admin_queue(queue) &&
  qid < 1 + ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_DEFAULT];
}

static bool nvme_tcp_read_queue(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = queue->ctrl;
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue);

 return !nvme_tcp_admin_queue(queue) &&
  !nvme_tcp_default_queue(queue) &&
  qid < 1 + ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_DEFAULT] +
     ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_READ];
}

static bool nvme_tcp_poll_queue(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = queue->ctrl;
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue);

 return !nvme_tcp_admin_queue(queue) &&
  !nvme_tcp_default_queue(queue) &&
  !nvme_tcp_read_queue(queue) &&
  qid < 1 + ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_DEFAULT] +
     ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_READ] +
     ctrl->io_queues[HCTX_TYPE_POLL];
}

/*
 * Track the number of queues assigned to each cpu using a global per-cpu
 * counter and select the least used cpu from the mq_map. Our goal is to spread
 * different controllers I/O threads across different cpu cores.
 *
 * Note that the accounting is not 100% perfect, but we don't need to be, we're
 * simply putting our best effort to select the best candidate cpu core that we
 * find at any given point.
 */
static void nvme_tcp_set_queue_io_cpu(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = queue->ctrl;
 struct blk_mq_tag_set *set = &ctrl->tag_set;
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue) - 1;
 unsigned int *mq_map = NULL;
 int cpu, min_queues = INT_MAX, io_cpu;

 if (wq_unbound)
  goto out;

 if (nvme_tcp_default_queue(queue))
  mq_map = set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT].mq_map;
 else if (nvme_tcp_read_queue(queue))
  mq_map = set->map[HCTX_TYPE_READ].mq_map;
 else if (nvme_tcp_poll_queue(queue))
  mq_map = set->map[HCTX_TYPE_POLL].mq_map;

 if (WARN_ON(!mq_map))
  goto out;

 /* Search for the least used cpu from the mq_map */
 io_cpu = WORK_CPU_UNBOUND;
 for_each_online_cpu(cpu) {
  int num_queues = atomic_read(&nvme_tcp_cpu_queues[cpu]);

  if (mq_map[cpu] != qid)
   continue;
  if (num_queues < min_queues) {
   io_cpu = cpu;
   min_queues = num_queues;
  }
 }
 if (io_cpu != WORK_CPU_UNBOUND) {
  queue->io_cpu = io_cpu;
  atomic_inc(&nvme_tcp_cpu_queues[io_cpu]);
  set_bit(NVME_TCP_Q_IO_CPU_SET, &queue->flags);
 }
out:
 dev_dbg(ctrl->ctrl.device, "queue %d: using cpu %d\n",
  qid, queue->io_cpu);
}

static void nvme_tcp_tls_done(void *data, int status, key_serial_t pskid)
{
 struct nvme_tcp_queue *queue = data;
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = queue->ctrl;
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue);
 struct key *tls_key;

 dev_dbg(ctrl->ctrl.device, "queue %d: TLS handshake done, key %x, status %d\n",
  qid, pskid, status);

 if (status) {
  queue->tls_err = -status;
  goto out_complete;
 }

 tls_key = nvme_tls_key_lookup(pskid);
 if (IS_ERR(tls_key)) {
  dev_warn(ctrl->ctrl.device, "queue %d: Invalid key %x\n",
    qid, pskid);
  queue->tls_err = -ENOKEY;
 } else {
  queue->tls_enabled = true;
  if (qid == 0)
   ctrl->ctrl.tls_pskid = key_serial(tls_key);
  key_put(tls_key);
  queue->tls_err = 0;
 }

out_complete:
 complete(&queue->tls_complete);
}

static int nvme_tcp_start_tls(struct nvme_ctrl *nctrl,
         struct nvme_tcp_queue *queue,
         key_serial_t pskid)
{
 int qid = nvme_tcp_queue_id(queue);
 int ret;
 struct tls_handshake_args args;
 unsigned long tmo = tls_handshake_timeout * HZ;
 key_serial_t keyring = nvme_keyring_id();

 dev_dbg(nctrl->device, "queue %d: start TLS with key %x\n",
  qid, pskid);
 memset(&args, 0, sizeof(args));
 args.ta_sock = queue->sock;
 args.ta_done = nvme_tcp_tls_done;
 args.ta_data = queue;
 args.ta_my_peerids[0] = pskid;
 args.ta_num_peerids = 1;
 if (nctrl->opts->keyring)
  keyring = key_serial(nctrl->opts->keyring);
 args.ta_keyring = keyring;
 args.ta_timeout_ms = tls_handshake_timeout * 1000;
 queue->tls_err = -EOPNOTSUPP;
 init_completion(&queue->tls_complete);
 ret = tls_client_hello_psk(&args, GFP_KERNEL);
 if (ret) {
  dev_err(nctrl->device, "queue %d: failed to start TLS: %d\n",
   qid, ret);
  return ret;
 }
 ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&queue->tls_complete, tmo);
 if (ret <= 0) {
  if (ret == 0)
   ret = -ETIMEDOUT;

  dev_err(nctrl->device,
   "queue %d: TLS handshake failed, error %d\n",
   qid, ret);
  tls_handshake_cancel(queue->sock->sk);
 } else {
  if (queue->tls_err) {
   dev_err(nctrl->device,
    "queue %d: TLS handshake complete, error %d\n",
    qid, queue->tls_err);
  } else {
   dev_dbg(nctrl->device,
    "queue %d: TLS handshake complete\n", qid);
  }
  ret = queue->tls_err;
 }
 return ret;
}

static int nvme_tcp_alloc_queue(struct nvme_ctrl *nctrl, int qid,
    key_serial_t pskid)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[qid];
 int ret, rcv_pdu_size;
 struct file *sock_file;

 mutex_init(&queue->queue_lock);
 queue->ctrl = ctrl;
 init_llist_head(&queue->req_list);
 INIT_LIST_HEAD(&queue->send_list);
 mutex_init(&queue->send_mutex);
 INIT_WORK(&queue->io_work, nvme_tcp_io_work);

 if (qid > 0)
  queue->cmnd_capsule_len = nctrl->ioccsz * 16;
 else
  queue->cmnd_capsule_len = sizeof(struct nvme_command) +
      NVME_TCP_ADMIN_CCSZ;

 ret = sock_create_kern(current->nsproxy->net_ns,
   ctrl->addr.ss_family, SOCK_STREAM,
   IPPROTO_TCP, &queue->sock);
 if (ret) {
  dev_err(nctrl->device,
   "failed to create socket: %d\n", ret);
  goto err_destroy_mutex;
 }

 sock_file = sock_alloc_file(queue->sock, O_CLOEXEC, NULL);
 if (IS_ERR(sock_file)) {
  ret = PTR_ERR(sock_file);
  goto err_destroy_mutex;
 }

 sk_net_refcnt_upgrade(queue->sock->sk);
 nvme_tcp_reclassify_socket(queue->sock);

 /* Single syn retry */
 tcp_sock_set_syncnt(queue->sock->sk, 1);

 /* Set TCP no delay */
 tcp_sock_set_nodelay(queue->sock->sk);

 /*
  * Cleanup whatever is sitting in the TCP transmit queue on socket
  * close. This is done to prevent stale data from being sent should
  * the network connection be restored before TCP times out.
  */
 sock_no_linger(queue->sock->sk);

 if (so_priority > 0)
  sock_set_priority(queue->sock->sk, so_priority);

 /* Set socket type of service */
 if (nctrl->opts->tos >= 0)
  ip_sock_set_tos(queue->sock->sk, nctrl->opts->tos);

 /* Set 10 seconds timeout for icresp recvmsg */
 queue->sock->sk->sk_rcvtimeo = 10 * HZ;

 queue->sock->sk->sk_allocation = GFP_ATOMIC;
 queue->sock->sk->sk_use_task_frag = false;
 queue->io_cpu = WORK_CPU_UNBOUND;
 queue->request = NULL;
 queue->data_remaining = 0;
 queue->ddgst_remaining = 0;
 queue->pdu_remaining = 0;
 queue->pdu_offset = 0;
 sk_set_memalloc(queue->sock->sk);

 if (nctrl->opts->mask & NVMF_OPT_HOST_TRADDR) {
  ret = kernel_bind(queue->sock, (struct sockaddr *)&ctrl->src_addr,
   sizeof(ctrl->src_addr));
  if (ret) {
   dev_err(nctrl->device,
    "failed to bind queue %d socket %d\n",
    qid, ret);
   goto err_sock;
  }
 }

 if (nctrl->opts->mask & NVMF_OPT_HOST_IFACE) {
  char *iface = nctrl->opts->host_iface;
  sockptr_t optval = KERNEL_SOCKPTR(iface);

  ret = sock_setsockopt(queue->sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,
          optval, strlen(iface));
  if (ret) {
   dev_err(nctrl->device,
     "failed to bind to interface %s queue %d err %d\n",
     iface, qid, ret);
   goto err_sock;
  }
 }

 queue->hdr_digest = nctrl->opts->hdr_digest;
 queue->data_digest = nctrl->opts->data_digest;

 rcv_pdu_size = sizeof(struct nvme_tcp_rsp_pdu) +
   nvme_tcp_hdgst_len(queue);
 queue->pdu = kmalloc(rcv_pdu_size, GFP_KERNEL);
 if (!queue->pdu) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_sock;
 }

 dev_dbg(nctrl->device, "connecting queue %d\n",
   nvme_tcp_queue_id(queue));

 ret = kernel_connect(queue->sock, (struct sockaddr *)&ctrl->addr,
  sizeof(ctrl->addr), 0);
 if (ret) {
  dev_err(nctrl->device,
   "failed to connect socket: %d\n", ret);
  goto err_rcv_pdu;
 }

 /* If PSKs are configured try to start TLS */
 if (nvme_tcp_tls_configured(nctrl) && pskid) {
  ret = nvme_tcp_start_tls(nctrl, queue, pskid);
  if (ret)
   goto err_init_connect;
 }

 ret = nvme_tcp_init_connection(queue);
 if (ret)
  goto err_init_connect;

 set_bit(NVME_TCP_Q_ALLOCATED, &queue->flags);

 return 0;

err_init_connect:
 kernel_sock_shutdown(queue->sock, SHUT_RDWR);
err_rcv_pdu:
 kfree(queue->pdu);
err_sock:
 /* ->sock will be released by fput() */
 fput(queue->sock->file);
 queue->sock = NULL;
err_destroy_mutex:
 mutex_destroy(&queue->send_mutex);
 mutex_destroy(&queue->queue_lock);
 return ret;
}

static void nvme_tcp_restore_sock_ops(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 struct socket *sock = queue->sock;

 write_lock_bh(&sock->sk->sk_callback_lock);
 sock->sk->sk_user_data  = NULL;
 sock->sk->sk_data_ready = queue->data_ready;
 sock->sk->sk_state_change = queue->state_change;
 sock->sk->sk_write_space  = queue->write_space;
 write_unlock_bh(&sock->sk->sk_callback_lock);
}

static void __nvme_tcp_stop_queue(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 kernel_sock_shutdown(queue->sock, SHUT_RDWR);
 nvme_tcp_restore_sock_ops(queue);
 cancel_work_sync(&queue->io_work);
}

static void nvme_tcp_stop_queue_nowait(struct nvme_ctrl *nctrl, int qid)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[qid];

 if (!test_bit(NVME_TCP_Q_ALLOCATED, &queue->flags))
  return;

 if (test_and_clear_bit(NVME_TCP_Q_IO_CPU_SET, &queue->flags))
  atomic_dec(&nvme_tcp_cpu_queues[queue->io_cpu]);

 mutex_lock(&queue->queue_lock);
 if (test_and_clear_bit(NVME_TCP_Q_LIVE, &queue->flags))
  __nvme_tcp_stop_queue(queue);
 /* Stopping the queue will disable TLS */
 queue->tls_enabled = false;
 mutex_unlock(&queue->queue_lock);
}

static void nvme_tcp_wait_queue(struct nvme_ctrl *nctrl, int qid)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[qid];
 int timeout = 100;

 while (timeout > 0) {
  if (!test_bit(NVME_TCP_Q_ALLOCATED, &queue->flags) ||
      !sk_wmem_alloc_get(queue->sock->sk))
   return;
  msleep(2);
  timeout -= 2;
 }
 dev_warn(nctrl->device,
   "qid %d: timeout draining sock wmem allocation expired\n",
   qid);
}

static void nvme_tcp_stop_queue(struct nvme_ctrl *nctrl, int qid)
{
 nvme_tcp_stop_queue_nowait(nctrl, qid);
 nvme_tcp_wait_queue(nctrl, qid);
}


static void nvme_tcp_setup_sock_ops(struct nvme_tcp_queue *queue)
{
 write_lock_bh(&queue->sock->sk->sk_callback_lock);
 queue->sock->sk->sk_user_data = queue;
 queue->state_change = queue->sock->sk->sk_state_change;
 queue->data_ready = queue->sock->sk->sk_data_ready;
 queue->write_space = queue->sock->sk->sk_write_space;
 queue->sock->sk->sk_data_ready = nvme_tcp_data_ready;
 queue->sock->sk->sk_state_change = nvme_tcp_state_change;
 queue->sock->sk->sk_write_space = nvme_tcp_write_space;
#ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
 queue->sock->sk->sk_ll_usec = 1;
#endif
 write_unlock_bh(&queue->sock->sk->sk_callback_lock);
}

static int nvme_tcp_start_queue(struct nvme_ctrl *nctrl, int idx)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);
 struct nvme_tcp_queue *queue = &ctrl->queues[idx];
 int ret;

 queue->rd_enabled = true;
 nvme_tcp_init_recv_ctx(queue);
 nvme_tcp_setup_sock_ops(queue);

 if (idx) {
  nvme_tcp_set_queue_io_cpu(queue);
  ret = nvmf_connect_io_queue(nctrl, idx);
 } else
  ret = nvmf_connect_admin_queue(nctrl);

 if (!ret) {
  set_bit(NVME_TCP_Q_LIVE, &queue->flags);
 } else {
  if (test_bit(NVME_TCP_Q_ALLOCATED, &queue->flags))
   __nvme_tcp_stop_queue(queue);
  dev_err(nctrl->device,
   "failed to connect queue: %d ret=%d\n", idx, ret);
 }
 return ret;
}

static void nvme_tcp_free_admin_queue(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 if (to_tcp_ctrl(ctrl)->async_req.pdu) {
  cancel_work_sync(&ctrl->async_event_work);
  nvme_tcp_free_async_req(to_tcp_ctrl(ctrl));
  to_tcp_ctrl(ctrl)->async_req.pdu = NULL;
 }

 nvme_tcp_free_queue(ctrl, 0);
}

static void nvme_tcp_free_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 int i;

 for (i = 1; i < ctrl->queue_count; i++)
  nvme_tcp_free_queue(ctrl, i);
}

static void nvme_tcp_stop_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 int i;

 for (i = 1; i < ctrl->queue_count; i++)
  nvme_tcp_stop_queue_nowait(ctrl, i);
 for (i = 1; i < ctrl->queue_count; i++)
  nvme_tcp_wait_queue(ctrl, i);
}

static int nvme_tcp_start_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl,
        int first, int last)
{
 int i, ret;

 for (i = first; i < last; i++) {
  ret = nvme_tcp_start_queue(ctrl, i);
  if (ret)
   goto out_stop_queues;
 }

 return 0;

out_stop_queues:
 for (i--; i >= first; i--)
  nvme_tcp_stop_queue(ctrl, i);
 return ret;
}

static int nvme_tcp_alloc_admin_queue(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 int ret;
 key_serial_t pskid = 0;

 if (nvme_tcp_tls_configured(ctrl)) {
  if (ctrl->opts->tls_key)
   pskid = key_serial(ctrl->opts->tls_key);
  else if (ctrl->opts->tls) {
   pskid = nvme_tls_psk_default(ctrl->opts->keyring,
            ctrl->opts->host->nqn,
            ctrl->opts->subsysnqn);
   if (!pskid) {
    dev_err(ctrl->device, "no valid PSK found\n");
    return -ENOKEY;
   }
  }
 }

 ret = nvme_tcp_alloc_queue(ctrl, 0, pskid);
 if (ret)
  return ret;

 ret = nvme_tcp_alloc_async_req(to_tcp_ctrl(ctrl));
 if (ret)
  goto out_free_queue;

 return 0;

out_free_queue:
 nvme_tcp_free_queue(ctrl, 0);
 return ret;
}

static int __nvme_tcp_alloc_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 int i, ret;

 if (nvme_tcp_tls_configured(ctrl)) {
  if (ctrl->opts->concat) {
   /*
    * The generated PSK is stored in the
    * fabric options
    */
   if (!ctrl->opts->tls_key) {
    dev_err(ctrl->device, "no PSK generated\n");
    return -ENOKEY;
   }
   if (ctrl->tls_pskid &&
       ctrl->tls_pskid != key_serial(ctrl->opts->tls_key)) {
    dev_err(ctrl->device, "Stale PSK id %08x\n", ctrl->tls_pskid);
    ctrl->tls_pskid = 0;
   }
  } else if (!ctrl->tls_pskid) {
   dev_err(ctrl->device, "no PSK negotiated\n");
   return -ENOKEY;
  }
 }

 for (i = 1; i < ctrl->queue_count; i++) {
  ret = nvme_tcp_alloc_queue(ctrl, i,
    ctrl->tls_pskid);
  if (ret)
   goto out_free_queues;
 }

 return 0;

out_free_queues:
 for (i--; i >= 1; i--)
  nvme_tcp_free_queue(ctrl, i);

 return ret;
}

static int nvme_tcp_alloc_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 unsigned int nr_io_queues;
 int ret;

 nr_io_queues = nvmf_nr_io_queues(ctrl->opts);
 ret = nvme_set_queue_count(ctrl, &nr_io_queues);
 if (ret)
  return ret;

 if (nr_io_queues == 0) {
  dev_err(ctrl->device,
   "unable to set any I/O queues\n");
  return -ENOMEM;
 }

 ctrl->queue_count = nr_io_queues + 1;
 dev_info(ctrl->device,
  "creating %d I/O queues.\n", nr_io_queues);

 nvmf_set_io_queues(ctrl->opts, nr_io_queues,
      to_tcp_ctrl(ctrl)->io_queues);
 return __nvme_tcp_alloc_io_queues(ctrl);
}

static int nvme_tcp_configure_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl, bool new)
{
 int ret, nr_queues;

 ret = nvme_tcp_alloc_io_queues(ctrl);
 if (ret)
  return ret;

 if (new) {
  ret = nvme_alloc_io_tag_set(ctrl, &to_tcp_ctrl(ctrl)->tag_set,
    &nvme_tcp_mq_ops,
    ctrl->opts->nr_poll_queues ? HCTX_MAX_TYPES : 2,
    sizeof(struct nvme_tcp_request));
  if (ret)
   goto out_free_io_queues;
 }

 /*
  * Only start IO queues for which we have allocated the tagset
  * and limited it to the available queues. On reconnects, the
  * queue number might have changed.
  */
 nr_queues = min(ctrl->tagset->nr_hw_queues + 1, ctrl->queue_count);
 ret = nvme_tcp_start_io_queues(ctrl, 1, nr_queues);
 if (ret)
  goto out_cleanup_connect_q;

 if (!new) {
  nvme_start_freeze(ctrl);
  nvme_unquiesce_io_queues(ctrl);
  if (!nvme_wait_freeze_timeout(ctrl, NVME_IO_TIMEOUT)) {
   /*
    * If we timed out waiting for freeze we are likely to
    * be stuck.  Fail the controller initialization just
    * to be safe.
    */
   ret = -ENODEV;
   nvme_unfreeze(ctrl);
   goto out_wait_freeze_timed_out;
  }
  blk_mq_update_nr_hw_queues(ctrl->tagset,
   ctrl->queue_count - 1);
  nvme_unfreeze(ctrl);
 }

 /*
  * If the number of queues has increased (reconnect case)
  * start all new queues now.
  */
 ret = nvme_tcp_start_io_queues(ctrl, nr_queues,
           ctrl->tagset->nr_hw_queues + 1);
 if (ret)
  goto out_wait_freeze_timed_out;

 return 0;

out_wait_freeze_timed_out:
 nvme_quiesce_io_queues(ctrl);
 nvme_sync_io_queues(ctrl);
 nvme_tcp_stop_io_queues(ctrl);
out_cleanup_connect_q:
 nvme_cancel_tagset(ctrl);
 if (new)
  nvme_remove_io_tag_set(ctrl);
out_free_io_queues:
 nvme_tcp_free_io_queues(ctrl);
 return ret;
}

static int nvme_tcp_configure_admin_queue(struct nvme_ctrl *ctrl, bool new)
{
 int error;

 error = nvme_tcp_alloc_admin_queue(ctrl);
 if (error)
  return error;

 if (new) {
  error = nvme_alloc_admin_tag_set(ctrl,
    &to_tcp_ctrl(ctrl)->admin_tag_set,
    &nvme_tcp_admin_mq_ops,
    sizeof(struct nvme_tcp_request));
  if (error)
   goto out_free_queue;
 }

 error = nvme_tcp_start_queue(ctrl, 0);
 if (error)
  goto out_cleanup_tagset;

 if (ctrl->opts->concat && !ctrl->tls_pskid)
  return 0;

 error = nvme_enable_ctrl(ctrl);
 if (error)
  goto out_stop_queue;

 nvme_unquiesce_admin_queue(ctrl);

 error = nvme_init_ctrl_finish(ctrl, false);
 if (error)
  goto out_quiesce_queue;

 return 0;

out_quiesce_queue:
 nvme_quiesce_admin_queue(ctrl);
 blk_sync_queue(ctrl->admin_q);
out_stop_queue:
 nvme_tcp_stop_queue(ctrl, 0);
 nvme_cancel_admin_tagset(ctrl);
out_cleanup_tagset:
 if (new)
  nvme_remove_admin_tag_set(ctrl);
out_free_queue:
 nvme_tcp_free_admin_queue(ctrl);
 return error;
}

static void nvme_tcp_teardown_admin_queue(struct nvme_ctrl *ctrl,
  bool remove)
{
 nvme_quiesce_admin_queue(ctrl);
 blk_sync_queue(ctrl->admin_q);
 nvme_tcp_stop_queue(ctrl, 0);
 nvme_cancel_admin_tagset(ctrl);
 if (remove) {
  nvme_unquiesce_admin_queue(ctrl);
  nvme_remove_admin_tag_set(ctrl);
 }
 nvme_tcp_free_admin_queue(ctrl);
 if (ctrl->tls_pskid) {
  dev_dbg(ctrl->device, "Wipe negotiated TLS_PSK %08x\n",
   ctrl->tls_pskid);
  ctrl->tls_pskid = 0;
 }
}

static void nvme_tcp_teardown_io_queues(struct nvme_ctrl *ctrl,
  bool remove)
{
 if (ctrl->queue_count <= 1)
  return;
 nvme_quiesce_io_queues(ctrl);
 nvme_sync_io_queues(ctrl);
 nvme_tcp_stop_io_queues(ctrl);
 nvme_cancel_tagset(ctrl);
 if (remove) {
  nvme_unquiesce_io_queues(ctrl);
  nvme_remove_io_tag_set(ctrl);
 }
 nvme_tcp_free_io_queues(ctrl);
}

static void nvme_tcp_reconnect_or_remove(struct nvme_ctrl *ctrl,
  int status)
{
 enum nvme_ctrl_state state = nvme_ctrl_state(ctrl);

 /* If we are resetting/deleting then do nothing */
 if (state != NVME_CTRL_CONNECTING) {
  WARN_ON_ONCE(state == NVME_CTRL_NEW || state == NVME_CTRL_LIVE);
  return;
 }

 if (nvmf_should_reconnect(ctrl, status)) {
  dev_info(ctrl->device, "Reconnecting in %d seconds...\n",
   ctrl->opts->reconnect_delay);
  queue_delayed_work(nvme_wq, &to_tcp_ctrl(ctrl)->connect_work,
    ctrl->opts->reconnect_delay * HZ);
 } else {
  dev_info(ctrl->device, "Removing controller (%d)...\n",
    status);
  nvme_delete_ctrl(ctrl);
 }
}

/*
 * The TLS key is set by secure concatenation after negotiation has been
 * completed on the admin queue. We need to revoke the key when:
 * - concatenation is enabled (otherwise it's a static key set by the user)
 * and
 * - the generated key is present in ctrl->tls_key (otherwise there's nothing
 *   to revoke)
 * and
 * - a valid PSK key ID has been set in ctrl->tls_pskid (otherwise TLS
 *   negotiation has not run).
 *
 * We cannot always revoke the key as nvme_tcp_alloc_admin_queue() is called
 * twice during secure concatenation, once on a 'normal' connection to run the
 * DH-HMAC-CHAP negotiation (which generates the key, so it _must not_ be set),
 * and once after the negotiation (which uses the key, so it _must_ be set).
 */
static bool nvme_tcp_key_revoke_needed(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 return ctrl->opts->concat && ctrl->opts->tls_key && ctrl->tls_pskid;
}

static int nvme_tcp_setup_ctrl(struct nvme_ctrl *ctrl, bool new)
{
 struct nvmf_ctrl_options *opts = ctrl->opts;
 int ret;

 ret = nvme_tcp_configure_admin_queue(ctrl, new);
 if (ret)
  return ret;

 if (ctrl->opts->concat && !ctrl->tls_pskid) {
  /* See comments for nvme_tcp_key_revoke_needed() */
  dev_dbg(ctrl->device, "restart admin queue for secure concatenation\n");
  nvme_stop_keep_alive(ctrl);
  nvme_tcp_teardown_admin_queue(ctrl, false);
  ret = nvme_tcp_configure_admin_queue(ctrl, false);
  if (ret)
   goto destroy_admin;
 }

 if (ctrl->icdoff) {
  ret = -EOPNOTSUPP;
  dev_err(ctrl->device, "icdoff is not supported!\n");
  goto destroy_admin;
 }

 if (!nvme_ctrl_sgl_supported(ctrl)) {
  ret = -EOPNOTSUPP;
  dev_err(ctrl->device, "Mandatory sgls are not supported!\n");
  goto destroy_admin;
 }

 if (opts->queue_size > ctrl->sqsize + 1)
  dev_warn(ctrl->device,
   "queue_size %zu > ctrl sqsize %u, clamping down\n",
   opts->queue_size, ctrl->sqsize + 1);

 if (ctrl->sqsize + 1 > ctrl->maxcmd) {
  dev_warn(ctrl->device,
   "sqsize %u > ctrl maxcmd %u, clamping down\n",
   ctrl->sqsize + 1, ctrl->maxcmd);
  ctrl->sqsize = ctrl->maxcmd - 1;
 }

 if (ctrl->queue_count > 1) {
  ret = nvme_tcp_configure_io_queues(ctrl, new);
  if (ret)
   goto destroy_admin;
 }

 if (!nvme_change_ctrl_state(ctrl, NVME_CTRL_LIVE)) {
  /*
   * state change failure is ok if we started ctrl delete,
   * unless we're during creation of a new controller to
   * avoid races with teardown flow.
   */
  enum nvme_ctrl_state state = nvme_ctrl_state(ctrl);

  WARN_ON_ONCE(state != NVME_CTRL_DELETING &&
        state != NVME_CTRL_DELETING_NOIO);
  WARN_ON_ONCE(new);
  ret = -EINVAL;
  goto destroy_io;
 }

 nvme_start_ctrl(ctrl);
 return 0;

destroy_io:
 if (ctrl->queue_count > 1) {
  nvme_quiesce_io_queues(ctrl);
  nvme_sync_io_queues(ctrl);
  nvme_tcp_stop_io_queues(ctrl);
  nvme_cancel_tagset(ctrl);
  if (new)
   nvme_remove_io_tag_set(ctrl);
  nvme_tcp_free_io_queues(ctrl);
 }
destroy_admin:
 nvme_stop_keep_alive(ctrl);
 nvme_tcp_teardown_admin_queue(ctrl, new);
 return ret;
}

static void nvme_tcp_reconnect_ctrl_work(struct work_struct *work)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *tcp_ctrl = container_of(to_delayed_work(work),
   struct nvme_tcp_ctrl, connect_work);
 struct nvme_ctrl *ctrl = &tcp_ctrl->ctrl;
 int ret;

 ++ctrl->nr_reconnects;

 ret = nvme_tcp_setup_ctrl(ctrl, false);
 if (ret)
  goto requeue;

 dev_info(ctrl->device, "Successfully reconnected (attempt %d/%d)\n",
   ctrl->nr_reconnects, ctrl->opts->max_reconnects);

 ctrl->nr_reconnects = 0;

 return;

requeue:
 dev_info(ctrl->device, "Failed reconnect attempt %d/%d\n",
   ctrl->nr_reconnects, ctrl->opts->max_reconnects);
 nvme_tcp_reconnect_or_remove(ctrl, ret);
}

static void nvme_tcp_error_recovery_work(struct work_struct *work)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *tcp_ctrl = container_of(work,
    struct nvme_tcp_ctrl, err_work);
 struct nvme_ctrl *ctrl = &tcp_ctrl->ctrl;

 if (nvme_tcp_key_revoke_needed(ctrl))
  nvme_auth_revoke_tls_key(ctrl);
 nvme_stop_keep_alive(ctrl);
 flush_work(&ctrl->async_event_work);
 nvme_tcp_teardown_io_queues(ctrl, false);
 /* unquiesce to fail fast pending requests */
 nvme_unquiesce_io_queues(ctrl);
 nvme_tcp_teardown_admin_queue(ctrl, false);
 nvme_unquiesce_admin_queue(ctrl);
 nvme_auth_stop(ctrl);

 if (!nvme_change_ctrl_state(ctrl, NVME_CTRL_CONNECTING)) {
  /* state change failure is ok if we started ctrl delete */
  enum nvme_ctrl_state state = nvme_ctrl_state(ctrl);

  WARN_ON_ONCE(state != NVME_CTRL_DELETING &&
        state != NVME_CTRL_DELETING_NOIO);
  return;
 }

 nvme_tcp_reconnect_or_remove(ctrl, 0);
}

static void nvme_tcp_teardown_ctrl(struct nvme_ctrl *ctrl, bool shutdown)
{
 nvme_tcp_teardown_io_queues(ctrl, shutdown);
 nvme_quiesce_admin_queue(ctrl);
 nvme_disable_ctrl(ctrl, shutdown);
 nvme_tcp_teardown_admin_queue(ctrl, shutdown);
}

static void nvme_tcp_delete_ctrl(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 nvme_tcp_teardown_ctrl(ctrl, true);
}

static void nvme_reset_ctrl_work(struct work_struct *work)
{
 struct nvme_ctrl *ctrl =
  container_of(work, struct nvme_ctrl, reset_work);
 int ret;

 if (nvme_tcp_key_revoke_needed(ctrl))
  nvme_auth_revoke_tls_key(ctrl);
 nvme_stop_ctrl(ctrl);
 nvme_tcp_teardown_ctrl(ctrl, false);

 if (!nvme_change_ctrl_state(ctrl, NVME_CTRL_CONNECTING)) {
  /* state change failure is ok if we started ctrl delete */
  enum nvme_ctrl_state state = nvme_ctrl_state(ctrl);

  WARN_ON_ONCE(state != NVME_CTRL_DELETING &&
        state != NVME_CTRL_DELETING_NOIO);
  return;
 }

 ret = nvme_tcp_setup_ctrl(ctrl, false);
 if (ret)
  goto out_fail;

 return;

out_fail:
 ++ctrl->nr_reconnects;
 nvme_tcp_reconnect_or_remove(ctrl, ret);
}

static void nvme_tcp_stop_ctrl(struct nvme_ctrl *ctrl)
{
 flush_work(&to_tcp_ctrl(ctrl)->err_work);
 cancel_delayed_work_sync(&to_tcp_ctrl(ctrl)->connect_work);
}

static void nvme_tcp_free_ctrl(struct nvme_ctrl *nctrl)
{
 struct nvme_tcp_ctrl *ctrl = to_tcp_ctrl(nctrl);

 if (list_empty(&ctrl->list))
  goto free_ctrl;

--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------