io_uring: remove io_free_req_tw
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "rw.h"
99 #include "alloc_cache.h"
100
101 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
102 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
103
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
108                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
111                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
116
117 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
118                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
119
120 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
121
122 #define IO_COMPL_BATCH                  32
123 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
124
125 enum {
126         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
127         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
128 };
129
130 enum {
131         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
132         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
133 };
134
135 struct io_defer_entry {
136         struct list_head        list;
137         struct io_kiocb         *req;
138         u32                     seq;
139 };
140
141 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
142 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
143 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
144
145 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
146                                          struct task_struct *task,
147                                          bool cancel_all);
148
149 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
150 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
151 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
152 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
154 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
155
156 struct kmem_cache *req_cachep;
157
158 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
159 {
160 #if defined(CONFIG_UNIX)
161         if (io_is_uring_fops(file)) {
162                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
163
164                 return ctx->ring_sock->sk;
165         }
166 #endif
167         return NULL;
168 }
169 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
170
171 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
172 {
173         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
174             ctx->submit_state.cqes_count)
175                 __io_submit_flush_completions(ctx);
176 }
177
178 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
179 {
180         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
181 }
182
183 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
184 {
185         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
186 }
187
188 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
189 {
190         struct io_kiocb *req;
191
192         io_for_each_link(req, head) {
193                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
194                         return true;
195         }
196         return false;
197 }
198
199 /*
200  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
201  * User must not hold timeout_lock.
202  */
203 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
204                         bool cancel_all)
205 {
206         bool matched;
207
208         if (task && head->task != task)
209                 return false;
210         if (cancel_all)
211                 return true;
212
213         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
214                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
215
216                 /* protect against races with linked timeouts */
217                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
218                 matched = io_match_linked(head);
219                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
220         } else {
221                 matched = io_match_linked(head);
222         }
223         return matched;
224 }
225
226 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
227 {
228         req_set_fail(req);
229         io_req_set_res(req, res, 0);
230 }
231
232 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
233 {
234         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
235         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
236 }
237
238 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
239 {
240         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
241
242         complete(&ctx->ref_comp);
243 }
244
245 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
246 {
247         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
248                                                 fallback_work.work);
249         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
250         struct io_kiocb *req, *tmp;
251         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
252
253         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
254         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
255                 req->io_task_work.func(req, &ts);
256         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
257                 return;
258         io_submit_flush_completions(ctx);
259         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
260 }
261
262 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
263 {
264         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
265         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
266
267         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
268         if (!table->hbs)
269                 return -ENOMEM;
270
271         table->hash_bits = bits;
272         init_hash_table(table, hash_buckets);
273         return 0;
274 }
275
276 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
277 {
278         struct io_ring_ctx *ctx;
279         int hash_bits;
280
281         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
282         if (!ctx)
283                 return NULL;
284
285         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
286
287         /*
288          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
289          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
290          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
291          */
292         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
293         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
294         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
295                 goto err;
296         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
297                 goto err;
298
299         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
300         if (!ctx->dummy_ubuf)
301                 goto err;
302         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
303         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
304
305         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
306                             0, GFP_KERNEL))
307                 goto err;
308
309         ctx->flags = p->flags;
310         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
314         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
315                             sizeof(struct io_rsrc_node));
316         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
317                             sizeof(struct async_poll));
318         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
319                             sizeof(struct io_async_msghdr));
320         init_completion(&ctx->ref_comp);
321         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
322         mutex_init(&ctx->uring_lock);
323         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
324         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
325         init_waitqueue_head(&ctx->rsrc_quiesce_wq);
326         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
327         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
328         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
333         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
334         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
335         init_llist_head(&ctx->work_llist);
336         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
337         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
338         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
339         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
340         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
341         return ctx;
342 err:
343         kfree(ctx->dummy_ubuf);
344         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
345         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
346         kfree(ctx->io_bl);
347         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
348         kfree(ctx);
349         return NULL;
350 }
351
352 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
353 {
354         struct io_rings *r = ctx->rings;
355
356         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
357         ctx->cq_extra--;
358 }
359
360 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
361 {
362         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
363                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
364
365                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
366         }
367
368         return false;
369 }
370
371 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
372 {
373         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
374                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
375                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
376         }
377 }
378
379 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
380 {
381         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
382                 return NULL;
383
384         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
385         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
386
387         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
388         io_req_set_refcount(req);
389         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
390         return req->link;
391 }
392
393 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
394 {
395         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
396                 return NULL;
397         return __io_prep_linked_timeout(req);
398 }
399
400 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
401 {
402         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
403 }
404
405 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
406 {
407         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
408                 __io_arm_ltimeout(req);
409 }
410
411 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
412 {
413         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
414         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
415
416         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
417                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
418                 req->creds = get_current_cred();
419         }
420
421         req->work.list.next = NULL;
422         req->work.flags = 0;
423         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
424         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
425                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
426
427         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
428                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file);
429
430         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
431                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
432
433                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
434                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
435                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
436                         should_hash = false;
437                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
438                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
439         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
440                 if (def->unbound_nonreg_file)
441                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
442         }
443 }
444
445 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
446 {
447         struct io_kiocb *cur;
448
449         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
450                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
451
452                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
453                 io_for_each_link(cur, req)
454                         io_prep_async_work(cur);
455                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
456         } else {
457                 io_for_each_link(cur, req)
458                         io_prep_async_work(cur);
459         }
460 }
461
462 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
463 {
464         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
465         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
466
467         BUG_ON(!tctx);
468         BUG_ON(!tctx->io_wq);
469
470         /* init ->work of the whole link before punting */
471         io_prep_async_link(req);
472
473         /*
474          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
475          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
476          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
477          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
478          * worker for it).
479          */
480         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
481                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
482
483         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
484         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
485         if (link)
486                 io_queue_linked_timeout(link);
487 }
488
489 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
490 {
491         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
492                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
493                                                 struct io_defer_entry, list);
494
495                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
496                         break;
497                 list_del_init(&de->list);
498                 io_req_task_queue(de->req);
499                 kfree(de);
500         }
501 }
502
503
504 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
505 {
506         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
507         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
508
509         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
510                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
511
512         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
513          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
514          * it regardless.
515          */
516         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
517                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
518                 kfree(ev_fd);
519         }
520 }
521
522 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
523 {
524         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
525
526         rcu_read_lock();
527         /*
528          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
529          * and eventfd_signal
530          */
531         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
532
533         /*
534          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
535          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
536          * the function and rcu_read_lock.
537          */
538         if (unlikely(!ev_fd))
539                 goto out;
540         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
541                 goto out;
542         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
543                 goto out;
544
545         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
546                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
547         } else {
548                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
549                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
550                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
551                 else
552                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
553         }
554
555 out:
556         rcu_read_unlock();
557 }
558
559 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
560 {
561         bool skip;
562
563         spin_lock(&ctx->completion_lock);
564
565         /*
566          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
567          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
568          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
569          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
570          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
571          * posted to the CQ ring.
572          */
573         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
574         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
575         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
576         if (skip)
577                 return;
578
579         io_eventfd_signal(ctx);
580 }
581
582 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
583 {
584         if (ctx->poll_activated)
585                 io_poll_wq_wake(ctx);
586         if (ctx->off_timeout_used)
587                 io_flush_timeouts(ctx);
588         if (ctx->drain_active) {
589                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
590                 io_queue_deferred(ctx);
591                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
592         }
593         if (ctx->has_evfd)
594                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
595 }
596
597 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
598         __acquires(ctx->completion_lock)
599 {
600         if (!ctx->task_complete)
601                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
602 }
603
604 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
605 {
606         if (!ctx->task_complete)
607                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
608 }
609
610 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
611         __acquires(ctx->completion_lock)
612 {
613         spin_lock(&ctx->completion_lock);
614 }
615
616 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
617         __releases(ctx->completion_lock)
618 {
619         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
620 }
621
622 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
623 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
624         __releases(ctx->completion_lock)
625 {
626         io_commit_cqring(ctx);
627         __io_cq_unlock(ctx);
628         io_commit_cqring_flush(ctx);
629         io_cqring_wake(ctx);
630 }
631
632 static void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
633         __releases(ctx->completion_lock)
634 {
635         io_commit_cqring(ctx);
636
637         if (ctx->task_complete) {
638                 /*
639                  * ->task_complete implies that only current might be waiting
640                  * for CQEs, and obviously, we currently don't. No one is
641                  * waiting, wakeups are futile, skip them.
642                  */
643                 io_commit_cqring_flush(ctx);
644         } else {
645                 __io_cq_unlock(ctx);
646                 io_commit_cqring_flush(ctx);
647                 io_cqring_wake(ctx);
648         }
649 }
650
651 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
652         __releases(ctx->completion_lock)
653 {
654         io_commit_cqring(ctx);
655         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
656         io_commit_cqring_flush(ctx);
657         io_cqring_wake(ctx);
658 }
659
660 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
661 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
662 {
663         struct io_overflow_cqe *ocqe;
664         LIST_HEAD(list);
665
666         io_cq_lock(ctx);
667         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
668         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
669         io_cq_unlock(ctx);
670
671         while (!list_empty(&list)) {
672                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
673                 list_del(&ocqe->list);
674                 kfree(ocqe);
675         }
676 }
677
678 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
679 {
680         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
681
682         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
683                 return;
684
685         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
686                 cqe_size <<= 1;
687
688         io_cq_lock(ctx);
689         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
690                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
691                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
692
693                 if (!cqe)
694                         break;
695                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
696                                         struct io_overflow_cqe, list);
697                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
698                 list_del(&ocqe->list);
699                 kfree(ocqe);
700         }
701
702         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
703                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
704                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
705         }
706         io_cq_unlock_post(ctx);
707 }
708
709 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
710 {
711         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
712         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
713                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
714         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
715         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
716                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
717 }
718
719 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
720 {
721         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
722                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
723 }
724
725 /* can be called by any task */
726 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
727 {
728         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
729
730         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
731         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
732                 wake_up(&tctx->wait);
733         put_task_struct_many(task, nr);
734 }
735
736 /* used by a task to put its own references */
737 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
738 {
739         task->io_uring->cached_refs += nr;
740 }
741
742 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
743 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
744 {
745         if (likely(task == current))
746                 io_put_task_local(task, nr);
747         else
748                 io_put_task_remote(task, nr);
749 }
750
751 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
752 {
753         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
754
755         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
756         refcount_add(refill, &current->usage);
757         tctx->cached_refs += refill;
758 }
759
760 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
761 {
762         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
763         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
764
765         if (refs) {
766                 tctx->cached_refs = 0;
767                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
768                 put_task_struct_many(task, refs);
769         }
770 }
771
772 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
773                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
774 {
775         struct io_overflow_cqe *ocqe;
776         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
777         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
778
779         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
780
781         if (is_cqe32)
782                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
783
784         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
785         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
786         if (!ocqe) {
787                 /*
788                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
789                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
790                  * on the floor.
791                  */
792                 io_account_cq_overflow(ctx);
793                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
794                 return false;
795         }
796         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
797                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
798                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
799
800         }
801         ocqe->cqe.user_data = user_data;
802         ocqe->cqe.res = res;
803         ocqe->cqe.flags = cflags;
804         if (is_cqe32) {
805                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
806                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
807         }
808         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
809         return true;
810 }
811
812 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
813 {
814         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
815                 req->extra1 = 0;
816                 req->extra2 = 0;
817         }
818         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
819                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
820                                         req->extra1, req->extra2);
821 }
822
823 /*
824  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
825  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
826  * fill the cq entry
827  */
828 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
829 {
830         struct io_rings *rings = ctx->rings;
831         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
832         unsigned int free, queued, len;
833
834         /*
835          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
836          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
837          * Force overflow the completion.
838          */
839         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
840                 return NULL;
841
842         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
843         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
844         free = ctx->cq_entries - queued;
845         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
846         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
847         if (!len)
848                 return NULL;
849
850         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
851                 off <<= 1;
852                 len <<= 1;
853         }
854
855         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
856         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
857
858         ctx->cached_cq_tail++;
859         ctx->cqe_cached++;
860         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
861                 ctx->cqe_cached++;
862         return &rings->cqes[off];
863 }
864
865 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
866                               u32 cflags)
867 {
868         struct io_uring_cqe *cqe;
869
870         ctx->cq_extra++;
871
872         /*
873          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
874          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
875          * the ring.
876          */
877         cqe = io_get_cqe(ctx);
878         if (likely(cqe)) {
879                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
880
881                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
882                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
883                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
884
885                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
886                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
887                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
888                 }
889                 return true;
890         }
891         return false;
892 }
893
894 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
895         __must_hold(&ctx->uring_lock)
896 {
897         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
898         unsigned int i;
899
900         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
901         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
902                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
903
904                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
905                         if (ctx->task_complete) {
906                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
907                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
908                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
909                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
910                         } else {
911                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
912                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
913                         }
914                 }
915         }
916         state->cqes_count = 0;
917 }
918
919 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
920                               bool allow_overflow)
921 {
922         bool filled;
923
924         io_cq_lock(ctx);
925         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
926         if (!filled && allow_overflow)
927                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
928
929         io_cq_unlock_post(ctx);
930         return filled;
931 }
932
933 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
934 {
935         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
936 }
937
938 bool io_aux_cqe(const struct io_kiocb *req, bool defer, s32 res, u32 cflags,
939                 bool allow_overflow)
940 {
941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
942         u64 user_data = req->cqe.user_data;
943         struct io_uring_cqe *cqe;
944
945         if (!defer)
946                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
947
948         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
949
950         if (ctx->submit_state.cqes_count == ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes)) {
951                 __io_cq_lock(ctx);
952                 __io_flush_post_cqes(ctx);
953                 /* no need to flush - flush is deferred */
954                 __io_cq_unlock_post(ctx);
955         }
956
957         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
958          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
959          * and in that it works just as well.
960          */
961         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
962                 return false;
963
964         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
965         cqe->user_data = user_data;
966         cqe->res = res;
967         cqe->flags = cflags;
968         return true;
969 }
970
971 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
972 {
973         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
974         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
975
976         io_cq_lock(ctx);
977         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
978                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
979
980         /*
981          * If we're the last reference to this request, add to our locked
982          * free_list cache.
983          */
984         if (req_ref_put_and_test(req)) {
985                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
986                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
987                                 io_disarm_next(req);
988                         if (req->link) {
989                                 io_req_task_queue(req->link);
990                                 req->link = NULL;
991                         }
992                 }
993                 io_put_kbuf_comp(req);
994                 io_dismantle_req(req);
995                 rsrc_node = req->rsrc_node;
996                 /*
997                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
998                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
999                  * deadlocks.
1000                  */
1001                 io_put_task_remote(req->task, 1);
1002                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1003                 ctx->locked_free_nr++;
1004         }
1005         io_cq_unlock_post(ctx);
1006
1007         if (rsrc_node) {
1008                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1009                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1010                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1011         }
1012 }
1013
1014 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1015 {
1016         if (req->ctx->task_complete && req->ctx->submitter_task != current) {
1017                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1018                 io_req_task_work_add(req);
1019         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1020                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1021                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1022         } else {
1023                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1024
1025                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1026                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1027                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1028         }
1029 }
1030
1031 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1032         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1033 {
1034         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1035
1036         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1037
1038         req_set_fail(req);
1039         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1040         if (def->fail)
1041                 def->fail(req);
1042         io_req_complete_defer(req);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1047  * advance and keep them valid across allocations.
1048  */
1049 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1050 {
1051         req->ctx = ctx;
1052         req->link = NULL;
1053         req->async_data = NULL;
1054         /* not necessary, but safer to zero */
1055         req->cqe.res = 0;
1056 }
1057
1058 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1059                                         struct io_submit_state *state)
1060 {
1061         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1062         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1063         ctx->locked_free_nr = 0;
1064         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1069  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1070  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1071  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1072  */
1073 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1074         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1075 {
1076         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1077         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1078         int ret, i;
1079
1080         /*
1081          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1082          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1083          * side cache.
1084          */
1085         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1086                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1087                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1088                         return true;
1089         }
1090
1091         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1092
1093         /*
1094          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1095          * retry single alloc to be on the safe side.
1096          */
1097         if (unlikely(ret <= 0)) {
1098                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1099                 if (!reqs[0])
1100                         return false;
1101                 ret = 1;
1102         }
1103
1104         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1105         for (i = 0; i < ret; i++) {
1106                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1107
1108                 io_preinit_req(req, ctx);
1109                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1110         }
1111         return true;
1112 }
1113
1114 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         unsigned int flags = req->flags;
1117
1118         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1119                 io_clean_op(req);
1120         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1121                 io_put_file(req->file);
1122 }
1123
1124 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1125 {
1126         /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
1127         req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
1128         /* we only want to free it, don't post CQEs */
1129         req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
1130         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1131         io_req_task_work_add(req);
1132 }
1133
1134 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1135 {
1136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1137
1138         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1139         io_disarm_next(req);
1140         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1141 }
1142
1143 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1144 {
1145         struct io_kiocb *nxt;
1146
1147         /*
1148          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1149          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1150          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1151          * of the chain.
1152          */
1153         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1154                 __io_req_find_next_prep(req);
1155         nxt = req->link;
1156         req->link = NULL;
1157         return nxt;
1158 }
1159
1160 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1161 {
1162         if (!ctx)
1163                 return;
1164         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1165                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1166         if (ts->locked) {
1167                 io_submit_flush_completions(ctx);
1168                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1169                 ts->locked = false;
1170         }
1171         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1172 }
1173
1174 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1175                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1176                                    struct io_tw_state *ts,
1177                                    struct llist_node *last)
1178 {
1179         unsigned int count = 0;
1180
1181         while (node && node != last) {
1182                 struct llist_node *next = node->next;
1183                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1184                                                     io_task_work.node);
1185
1186                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1187
1188                 if (req->ctx != *ctx) {
1189                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1190                         *ctx = req->ctx;
1191                         /* if not contended, grab and improve batching */
1192                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1193                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1194                 }
1195                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1196                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1197                                 req, ts);
1198                 node = next;
1199                 count++;
1200                 if (unlikely(need_resched())) {
1201                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1202                         *ctx = NULL;
1203                         cond_resched();
1204                 }
1205         }
1206
1207         return count;
1208 }
1209
1210 /**
1211  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1212  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1213  * @new:        new entry as the head of the list
1214  *
1215  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1216  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1217  */
1218 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1219                                                struct llist_node *new)
1220 {
1221         return xchg(&head->first, new);
1222 }
1223
1224 /**
1225  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1226  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1227  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1228  * @new:        new entry as the head of the list
1229  *
1230  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1231  */
1232
1233 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1234                                                   struct llist_node *old,
1235                                                   struct llist_node *new)
1236 {
1237         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1238 }
1239
1240 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1241 {
1242         struct io_tw_state ts = {};
1243         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1244         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1245                                                   task_work);
1246         struct llist_node fake = {};
1247         struct llist_node *node;
1248         unsigned int loops = 0;
1249         unsigned int count = 0;
1250
1251         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1252                 io_fallback_tw(tctx);
1253                 return;
1254         }
1255
1256         do {
1257                 loops++;
1258                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1259                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1260
1261                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1262                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1263                         continue;
1264                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1265                         io_submit_flush_completions(ctx);
1266                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1267                                 continue;
1268                 }
1269                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1270         } while (node != &fake);
1271
1272         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1273
1274         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1275         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1276                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1277
1278         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1279 }
1280
1281 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1282 {
1283         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1284         struct io_kiocb *req;
1285
1286         while (node) {
1287                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1288                 node = node->next;
1289                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1290                               &req->ctx->fallback_llist))
1291                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1292         }
1293 }
1294
1295 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1296 {
1297         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1298         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1299         struct llist_node *first;
1300
1301         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1302                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1303
1304         first = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1305         do {
1306                 nr_tw_prev = 0;
1307                 if (first) {
1308                         struct io_kiocb *first_req = container_of(first,
1309                                                         struct io_kiocb,
1310                                                         io_task_work.node);
1311                         /*
1312                          * Might be executed at any moment, rely on
1313                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1314                          */
1315                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1316                 }
1317                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1318                 /* Large enough to fail the nr_wait comparison below */
1319                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1320                         nr_tw = -1U;
1321
1322                 req->nr_tw = nr_tw;
1323                 req->io_task_work.node.next = first;
1324         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &first,
1325                               &req->io_task_work.node));
1326
1327         if (!first) {
1328                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1329                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1330                 if (ctx->has_evfd)
1331                         io_eventfd_signal(ctx);
1332         }
1333
1334         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1335         /* no one is waiting */
1336         if (!nr_wait)
1337                 return;
1338         /* either not enough or the previous add has already woken it up */
1339         if (nr_wait > nr_tw || nr_tw_prev >= nr_wait)
1340                 return;
1341         /* pairs with set_current_state() in io_cqring_wait() */
1342         smp_mb__after_atomic();
1343         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1344 }
1345
1346 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1347 {
1348         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1349         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1350
1351         if (!(flags & IOU_F_TWQ_FORCE_NORMAL) &&
1352             (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
1353                 rcu_read_lock();
1354                 io_req_local_work_add(req, flags);
1355                 rcu_read_unlock();
1356                 return;
1357         }
1358
1359         /* task_work already pending, we're done */
1360         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1361                 return;
1362
1363         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1364                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1365
1366         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1367                 return;
1368
1369         io_fallback_tw(tctx);
1370 }
1371
1372 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         struct llist_node *node;
1375
1376         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1377         while (node) {
1378                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1379                                                     io_task_work.node);
1380
1381                 node = node->next;
1382                 __io_req_task_work_add(req, IOU_F_TWQ_FORCE_NORMAL);
1383         }
1384 }
1385
1386 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1387 {
1388         struct llist_node *node;
1389         unsigned int loops = 0;
1390         int ret = 0;
1391
1392         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1393                 return -EEXIST;
1394         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1395                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1396 again:
1397         /*
1398          * llists are in reverse order, flip it back the right way before
1399          * running the pending items.
1400          */
1401         node = llist_reverse_order(io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL));
1402         while (node) {
1403                 struct llist_node *next = node->next;
1404                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1405                                                     io_task_work.node);
1406                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1407                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1408                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1409                                 req, ts);
1410                 ret++;
1411                 node = next;
1412         }
1413         loops++;
1414
1415         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1416                 goto again;
1417         if (ts->locked) {
1418                 io_submit_flush_completions(ctx);
1419                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1420                         goto again;
1421         }
1422         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1423         return ret;
1424 }
1425
1426 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1427 {
1428         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1429         int ret;
1430
1431         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1432                 return 0;
1433
1434         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1435         /* shouldn't happen! */
1436         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1437                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1442 {
1443         struct io_tw_state ts = {};
1444         int ret;
1445
1446         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1447         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1448         if (ts.locked)
1449                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1450
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1455 {
1456         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1457         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1458 }
1459
1460 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1461 {
1462         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1463         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1464         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1465                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1466         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1467                 io_queue_iowq(req, ts);
1468         else
1469                 io_queue_sqe(req);
1470 }
1471
1472 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1473 {
1474         io_req_set_res(req, ret, 0);
1475         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1476         io_req_task_work_add(req);
1477 }
1478
1479 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1480 {
1481         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1482         io_req_task_work_add(req);
1483 }
1484
1485 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1486 {
1487         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1488
1489         if (nxt)
1490                 io_req_task_queue(nxt);
1491 }
1492
1493 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1494         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1495 {
1496         struct task_struct *task = NULL;
1497         int task_refs = 0;
1498
1499         do {
1500                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1501                                                     comp_list);
1502
1503                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1504                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1505                                 node = req->comp_list.next;
1506                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1507                                         continue;
1508                         }
1509                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1510                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1511
1512                                 if (apoll->double_poll)
1513                                         kfree(apoll->double_poll);
1514                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1515                                         kfree(apoll);
1516                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1517                         }
1518                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1519                                 io_queue_next(req);
1520                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1521                                 io_clean_op(req);
1522                 }
1523                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1524                         io_put_file(req->file);
1525
1526                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1527
1528                 if (req->task != task) {
1529                         if (task)
1530                                 io_put_task(task, task_refs);
1531                         task = req->task;
1532                         task_refs = 0;
1533                 }
1534                 task_refs++;
1535                 node = req->comp_list.next;
1536                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1537         } while (node);
1538
1539         if (task)
1540                 io_put_task(task, task_refs);
1541 }
1542
1543 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1544         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1545 {
1546         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1547         struct io_wq_work_node *node;
1548
1549         __io_cq_lock(ctx);
1550         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1551         if (state->cqes_count)
1552                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1553         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1554                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1555                                             comp_list);
1556
1557                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1558                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1559                         if (ctx->task_complete) {
1560                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1561                                 io_req_cqe_overflow(req);
1562                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1563                         } else {
1564                                 io_req_cqe_overflow(req);
1565                         }
1566                 }
1567         }
1568         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1569
1570         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1571                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1572                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1573         }
1574 }
1575
1576 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1577 {
1578         /* See comment at the top of this file */
1579         smp_rmb();
1580         return __io_cqring_events(ctx);
1581 }
1582
1583 /*
1584  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1585  * find and complete them.
1586  */
1587 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1590                 return;
1591
1592         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1593         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1594                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1595                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1596                         break;
1597                 /*
1598                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1599                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1600                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1601                  */
1602                 if (need_resched()) {
1603                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1604                         cond_resched();
1605                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1606                 }
1607         }
1608         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1609 }
1610
1611 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1612 {
1613         unsigned int nr_events = 0;
1614         int ret = 0;
1615         unsigned long check_cq;
1616
1617         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1618                 return -EEXIST;
1619
1620         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1621         if (unlikely(check_cq)) {
1622                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1623                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1624                 /*
1625                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1626                  * dropped CQE.
1627                  */
1628                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1629                         return -EBADR;
1630         }
1631         /*
1632          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1633          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1634          * already triggered a CQE (eg in error).
1635          */
1636         if (io_cqring_events(ctx))
1637                 return 0;
1638
1639         do {
1640                 /*
1641                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1642                  * application entering polling for a command before it gets
1643                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1644                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1645                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1646                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1647                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1648                  * very same mutex.
1649                  */
1650                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1651                     io_task_work_pending(ctx)) {
1652                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1653
1654                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1655
1656                         if (task_work_pending(current) ||
1657                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1658                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1659                                 io_run_task_work();
1660                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1661                         }
1662                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1663                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1664                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1665                                 break;
1666                 }
1667                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1668                 if (ret < 0)
1669                         break;
1670                 nr_events += ret;
1671                 ret = 0;
1672         } while (nr_events < min && !need_resched());
1673
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1678 {
1679         if (ts->locked)
1680                 io_req_complete_defer(req);
1681         else
1682                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1683 }
1684
1685 /*
1686  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1687  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1688  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1689  * accessing the kiocb cookie.
1690  */
1691 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1692 {
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1695
1696         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1697         if (unlikely(needs_lock))
1698                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1699
1700         /*
1701          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1702          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1703          * different devices.
1704          */
1705         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1706                 ctx->poll_multi_queue = false;
1707         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1708                 struct io_kiocb *list_req;
1709
1710                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1711                                         comp_list);
1712                 if (list_req->file != req->file)
1713                         ctx->poll_multi_queue = true;
1714         }
1715
1716         /*
1717          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1718          * it to the front so we find it first.
1719          */
1720         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1721                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1722         else
1723                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1724
1725         if (unlikely(needs_lock)) {
1726                 /*
1727                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1728                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1729                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1730                  * whether should wake up sq thread.
1731                  */
1732                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1733                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1734                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1735
1736                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1737         }
1738 }
1739
1740 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1741 {
1742         unsigned int res = 0;
1743
1744         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1745                 res |= REQ_F_ISREG;
1746         if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
1747                 res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
1748         return res;
1749 }
1750
1751 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1752 {
1753         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1754         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1755         if (req->async_data) {
1756                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1757                 return false;
1758         }
1759         return true;
1760 }
1761
1762 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1763 {
1764         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1765         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1766
1767         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1768         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1769                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1770         if (!cdef->prep_async)
1771                 return 0;
1772         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1773                 return -EFAULT;
1774         if (!def->manual_alloc) {
1775                 if (io_alloc_async_data(req))
1776                         return -EAGAIN;
1777         }
1778         return cdef->prep_async(req);
1779 }
1780
1781 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1782 {
1783         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1784         struct io_kiocb *cur;
1785
1786         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1787         io_for_each_link(cur, req)
1788                 seq--;
1789         return seq;
1790 }
1791
1792 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1793         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1794 {
1795         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1796         struct io_defer_entry *de;
1797         int ret;
1798         u32 seq = io_get_sequence(req);
1799
1800         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1801         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1802         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1803                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1804 queue:
1805                 ctx->drain_active = false;
1806                 io_req_task_queue(req);
1807                 return;
1808         }
1809         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1810
1811         io_prep_async_link(req);
1812         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1813         if (!de) {
1814                 ret = -ENOMEM;
1815                 io_req_defer_failed(req, ret);
1816                 return;
1817         }
1818
1819         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1820         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1821                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1822                 kfree(de);
1823                 goto queue;
1824         }
1825
1826         trace_io_uring_defer(req);
1827         de->req = req;
1828         de->seq = seq;
1829         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1830         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1831 }
1832
1833 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1834 {
1835         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1836                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1837                 io_put_kbuf_comp(req);
1838                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1839         }
1840
1841         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1842                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1843
1844                 if (def->cleanup)
1845                         def->cleanup(req);
1846         }
1847         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1848                 kfree(req->apoll->double_poll);
1849                 kfree(req->apoll);
1850                 req->apoll = NULL;
1851         }
1852         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1853                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1854
1855                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1856         }
1857         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1858                 put_cred(req->creds);
1859         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1860                 kfree(req->async_data);
1861                 req->async_data = NULL;
1862         }
1863         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1864 }
1865
1866 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1867                            unsigned int issue_flags)
1868 {
1869         if (req->file || !def->needs_file)
1870                 return true;
1871
1872         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1873                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1874         else
1875                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1876
1877         return !!req->file;
1878 }
1879
1880 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1881 {
1882         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1883         const struct cred *creds = NULL;
1884         int ret;
1885
1886         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1887                 return -EBADF;
1888
1889         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1890                 creds = override_creds(req->creds);
1891
1892         if (!def->audit_skip)
1893                 audit_uring_entry(req->opcode);
1894
1895         ret = def->issue(req, issue_flags);
1896
1897         if (!def->audit_skip)
1898                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1899
1900         if (creds)
1901                 revert_creds(creds);
1902
1903         if (ret == IOU_OK) {
1904                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1905                         io_req_complete_defer(req);
1906                 else
1907                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1908         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1909                 return ret;
1910
1911         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1912         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1913                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1914
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1919 {
1920         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1921         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1922                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1923 }
1924
1925 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1926 {
1927         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1928         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1929
1930         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1931                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1932                         nxt = io_req_find_next(req);
1933                 io_free_req(req);
1934         }
1935         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1936 }
1937
1938 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1939 {
1940         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1941         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1942         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1943         bool needs_poll = false;
1944         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1945
1946         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1947         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1948                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1949         else
1950                 req_ref_get(req);
1951
1952         io_arm_ltimeout(req);
1953
1954         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1955         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1956 fail:
1957                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1958                 return;
1959         }
1960         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1961                 err = -EBADF;
1962                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1963                 goto fail;
1964         }
1965
1966         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1967                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1968
1969                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1970                         needs_poll = true;
1971                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1972                 }
1973         }
1974
1975         do {
1976                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1977                 if (ret != -EAGAIN)
1978                         break;
1979                 /*
1980                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1981                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1982                  * wait for request slots on the block side.
1983                  */
1984                 if (!needs_poll) {
1985                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1986                                 break;
1987                         cond_resched();
1988                         continue;
1989                 }
1990
1991                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1992                         return;
1993                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1994                 needs_poll = false;
1995                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1996         } while (1);
1997
1998         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1999         if (ret < 0)
2000                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2001 }
2002
2003 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2004                                       unsigned int issue_flags)
2005 {
2006         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2007         struct io_fixed_file *slot;
2008         struct file *file = NULL;
2009
2010         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2011
2012         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2013                 goto out;
2014         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2015         slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd);
2016         file = io_slot_file(slot);
2017         req->flags |= io_slot_flags(slot);
2018         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2019 out:
2020         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2021         return file;
2022 }
2023
2024 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2025 {
2026         struct file *file = fget(fd);
2027
2028         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2029
2030         /* we don't allow fixed io_uring files */
2031         if (file && io_is_uring_fops(file))
2032                 io_req_track_inflight(req);
2033         return file;
2034 }
2035
2036 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2037         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2038 {
2039         struct io_kiocb *linked_timeout;
2040
2041         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2042                 io_req_defer_failed(req, ret);
2043                 return;
2044         }
2045
2046         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2047
2048         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2049         case IO_APOLL_READY:
2050                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2051                 io_req_task_queue(req);
2052                 break;
2053         case IO_APOLL_ABORTED:
2054                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2055                 io_queue_iowq(req, NULL);
2056                 break;
2057         case IO_APOLL_OK:
2058                 break;
2059         }
2060
2061         if (linked_timeout)
2062                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2063 }
2064
2065 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2066         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2067 {
2068         int ret;
2069
2070         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2071
2072         /*
2073          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2074          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2075          */
2076         if (likely(!ret))
2077                 io_arm_ltimeout(req);
2078         else
2079                 io_queue_async(req, ret);
2080 }
2081
2082 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2083         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2084 {
2085         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2086                 /*
2087                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2088                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2089                  */
2090                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2091                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2092                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2093         } else {
2094                 int ret = io_req_prep_async(req);
2095
2096                 if (unlikely(ret)) {
2097                         io_req_defer_failed(req, ret);
2098                         return;
2099                 }
2100
2101                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2102                         io_drain_req(req);
2103                 else
2104                         io_queue_iowq(req, NULL);
2105         }
2106 }
2107
2108 /*
2109  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2110  *
2111  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2112  */
2113 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2114                                         struct io_kiocb *req,
2115                                         unsigned int sqe_flags)
2116 {
2117         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2118                 return false;
2119
2120         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2121             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2122                 return false;
2123
2124         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2125                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2126                 return false;
2127
2128         return true;
2129 }
2130
2131 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2132 {
2133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2134         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2135
2136         ctx->drain_active = true;
2137         if (head) {
2138                 /*
2139                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2140                  * the head request and the next request/link after the current
2141                  * link. Considering sequential execution of links,
2142                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2143                  * link.
2144                  */
2145                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2146                 ctx->drain_next = true;
2147         }
2148 }
2149
2150 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2151                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2152         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2153 {
2154         const struct io_issue_def *def;
2155         unsigned int sqe_flags;
2156         int personality;
2157         u8 opcode;
2158
2159         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2160         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2161         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2162         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2163         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2164         req->file = NULL;
2165         req->rsrc_node = NULL;
2166         req->task = current;
2167
2168         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2169                 req->opcode = 0;
2170                 return -EINVAL;
2171         }
2172         def = &io_issue_defs[opcode];
2173         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2174                 /* enforce forwards compatibility on users */
2175                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2176                         return -EINVAL;
2177                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2178                         if (!def->buffer_select)
2179                                 return -EOPNOTSUPP;
2180                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2181                 }
2182                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2183                         ctx->drain_disabled = true;
2184                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2185                         if (ctx->drain_disabled)
2186                                 return -EOPNOTSUPP;
2187                         io_init_req_drain(req);
2188                 }
2189         }
2190         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2191                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2192                         return -EACCES;
2193                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2194                 if (ctx->drain_active)
2195                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2196                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2197                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2198                         ctx->drain_next = false;
2199                         ctx->drain_active = true;
2200                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2201                 }
2202         }
2203
2204         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2205                 return -EINVAL;
2206         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2207                 return -EINVAL;
2208
2209         if (def->needs_file) {
2210                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2211
2212                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2213
2214                 /*
2215                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2216                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2217                  */
2218                 if (state->need_plug && def->plug) {
2219                         state->plug_started = true;
2220                         state->need_plug = false;
2221                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2222                 }
2223         }
2224
2225         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2226         if (personality) {
2227                 int ret;
2228
2229                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2230                 if (!req->creds)
2231                         return -EINVAL;
2232                 get_cred(req->creds);
2233                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2234                 if (ret) {
2235                         put_cred(req->creds);
2236                         return ret;
2237                 }
2238                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2239         }
2240
2241         return def->prep(req, sqe);
2242 }
2243
2244 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2245                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2246 {
2247         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2248         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2249         struct io_kiocb *head = link->head;
2250
2251         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2252
2253         /*
2254          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2255          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2256          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2257          * should find the flag and handle the rest.
2258          */
2259         req_fail_link_node(req, ret);
2260         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2261                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2262
2263         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2264                 if (head) {
2265                         link->last->link = req;
2266                         link->head = NULL;
2267                         req = head;
2268                 }
2269                 io_queue_sqe_fallback(req);
2270                 return ret;
2271         }
2272
2273         if (head)
2274                 link->last->link = req;
2275         else
2276                 link->head = req;
2277         link->last = req;
2278         return 0;
2279 }
2280
2281 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2282                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2283         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2284 {
2285         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2286         int ret;
2287
2288         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2289         if (unlikely(ret))
2290                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2291
2292         trace_io_uring_submit_req(req);
2293
2294         /*
2295          * If we already have a head request, queue this one for async
2296          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2297          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2298          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2299          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2300          */
2301         if (unlikely(link->head)) {
2302                 ret = io_req_prep_async(req);
2303                 if (unlikely(ret))
2304                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2305
2306                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2307                 link->last->link = req;
2308                 link->last = req;
2309
2310                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2311                         return 0;
2312                 /* last request of the link, flush it */
2313                 req = link->head;
2314                 link->head = NULL;
2315                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2316                         goto fallback;
2317
2318         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2319                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2320                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2321                         link->head = req;
2322                         link->last = req;
2323                 } else {
2324 fallback:
2325                         io_queue_sqe_fallback(req);
2326                 }
2327                 return 0;
2328         }
2329
2330         io_queue_sqe(req);
2331         return 0;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2336  */
2337 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2338 {
2339         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2340
2341         if (unlikely(state->link.head))
2342                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2343         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2344         io_submit_flush_completions(ctx);
2345         if (state->plug_started)
2346                 blk_finish_plug(&state->plug);
2347 }
2348
2349 /*
2350  * Start submission side cache.
2351  */
2352 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2353                                   unsigned int max_ios)
2354 {
2355         state->plug_started = false;
2356         state->need_plug = max_ios > 2;
2357         state->submit_nr = max_ios;
2358         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2359         state->link.head = NULL;
2360 }
2361
2362 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2363 {
2364         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2365
2366         /*
2367          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2368          * since once we write the new head, the application could
2369          * write new data to them.
2370          */
2371         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2376  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2377  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2378  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2379  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2380  * prevent a re-load down the line.
2381  */
2382 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2383 {
2384         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2385         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2386
2387         /*
2388          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2389          *
2390          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2391          *    head updates.
2392          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2393          *    though the application is the one updating it.
2394          */
2395         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2396         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2397                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2398                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2399                         head <<= 1;
2400                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2401                 return true;
2402         }
2403
2404         /* drop invalid entries */
2405         ctx->cq_extra--;
2406         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2407                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2408         return false;
2409 }
2410
2411 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2412         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2413 {
2414         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2415         unsigned int left;
2416         int ret;
2417
2418         if (unlikely(!entries))
2419                 return 0;
2420         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2421         ret = left = min(nr, entries);
2422         io_get_task_refs(left);
2423         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2424
2425         do {
2426                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2427                 struct io_kiocb *req;
2428
2429                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2430                         break;
2431                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2432                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2433                         break;
2434                 }
2435
2436                 /*
2437                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2438                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2439                  */
2440                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2441                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2442                         left--;
2443                         break;
2444                 }
2445         } while (--left);
2446
2447         if (unlikely(left)) {
2448                 ret -= left;
2449                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2450                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2451                         ret = -EAGAIN;
2452                 current->io_uring->cached_refs += left;
2453         }
2454
2455         io_submit_state_end(ctx);
2456          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2457         io_commit_sqring(ctx);
2458         return ret;
2459 }
2460
2461 struct io_wait_queue {
2462         struct wait_queue_entry wq;
2463         struct io_ring_ctx *ctx;
2464         unsigned cq_tail;
2465         unsigned nr_timeouts;
2466         ktime_t timeout;
2467 };
2468
2469 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2470 {
2471         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2472                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2473 }
2474
2475 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2476 {
2477         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2478         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2479
2480         /*
2481          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2482          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2483          * regardless of event count.
2484          */
2485         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2486 }
2487
2488 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2489                             int wake_flags, void *key)
2490 {
2491         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2492
2493         /*
2494          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2495          * the task, and the next invocation will do it.
2496          */
2497         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2498                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2499         return -1;
2500 }
2501
2502 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2503 {
2504         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2505                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2506                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2507                         return 1;
2508         }
2509         if (io_run_task_work() > 0)
2510                 return 1;
2511         if (task_sigpending(current))
2512                 return -EINTR;
2513         return 0;
2514 }
2515
2516 /* when returns >0, the caller should retry */
2517 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2518                                           struct io_wait_queue *iowq)
2519 {
2520         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2521                 return 1;
2522         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2523                 return 1;
2524         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2525                 return 1;
2526         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2527                 return -EINTR;
2528         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2529                 return 0;
2530         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2531                 schedule();
2532         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2533                 return -ETIME;
2534         return 0;
2535 }
2536
2537 /*
2538  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2539  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2540  */
2541 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2542                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2543                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2544 {
2545         struct io_wait_queue iowq;
2546         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2547         int ret;
2548
2549         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2550                 return -EEXIST;
2551         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2552                 io_run_local_work(ctx);
2553         io_run_task_work();
2554         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2555         /* if user messes with these they will just get an early return */
2556         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2557                 return 0;
2558
2559         if (sig) {
2560 #ifdef CONFIG_COMPAT
2561                 if (in_compat_syscall())
2562                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2563                                                       sigsz);
2564                 else
2565 #endif
2566                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2567
2568                 if (ret)
2569                         return ret;
2570         }
2571
2572         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2573         iowq.wq.private = current;
2574         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2575         iowq.ctx = ctx;
2576         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2577         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2578         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2579
2580         if (uts) {
2581                 struct timespec64 ts;
2582
2583                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2584                         return -EFAULT;
2585                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2586         }
2587
2588         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2589         do {
2590                 unsigned long check_cq;
2591
2592                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2593                         int nr_wait = (int) iowq.cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2594
2595                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2596                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2597                 } else {
2598                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2599                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2600                 }
2601
2602                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2603                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2604                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 0);
2605
2606                 if (ret < 0)
2607                         break;
2608                 /*
2609                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2610                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2611                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2612                  */
2613                 io_run_task_work();
2614                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2615                         io_run_local_work(ctx);
2616
2617                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2618                 if (unlikely(check_cq)) {
2619                         /* let the caller flush overflows, retry */
2620                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2621                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2622                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2623                                 ret = -EBADR;
2624                                 break;
2625                         }
2626                 }
2627
2628                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2629                         ret = 0;
2630                         break;
2631                 }
2632                 cond_resched();
2633         } while (1);
2634
2635         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2636                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2637         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2638
2639         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2640 }
2641
2642 static void io_mem_free(void *ptr)
2643 {
2644         struct page *page;
2645
2646         if (!ptr)
2647                 return;
2648
2649         page = virt_to_head_page(ptr);
2650         if (put_page_testzero(page))
2651                 free_compound_page(page);
2652 }
2653
2654 static void io_pages_free(struct page ***pages, int npages)
2655 {
2656         struct page **page_array;
2657         int i;
2658
2659         if (!pages)
2660                 return;
2661         page_array = *pages;
2662         for (i = 0; i < npages; i++)
2663                 unpin_user_page(page_array[i]);
2664         kvfree(page_array);
2665         *pages = NULL;
2666 }
2667
2668 static void *__io_uaddr_map(struct page ***pages, unsigned short *npages,
2669                             unsigned long uaddr, size_t size)
2670 {
2671         struct page **page_array;
2672         unsigned int nr_pages;
2673         int ret;
2674
2675         *npages = 0;
2676
2677         if (uaddr & (PAGE_SIZE - 1) || !size)
2678                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2679
2680         nr_pages = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
2681         if (nr_pages > USHRT_MAX)
2682                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2683         page_array = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
2684         if (!page_array)
2685                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2686
2687         ret = pin_user_pages_fast(uaddr, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
2688                                         page_array);
2689         if (ret != nr_pages) {
2690 err:
2691                 io_pages_free(&page_array, ret > 0 ? ret : 0);
2692                 return ret < 0 ? ERR_PTR(ret) : ERR_PTR(-EFAULT);
2693         }
2694         /*
2695          * Should be a single page. If the ring is small enough that we can
2696          * use a normal page, that is fine. If we need multiple pages, then
2697          * userspace should use a huge page. That's the only way to guarantee
2698          * that we get contigious memory, outside of just being lucky or
2699          * (currently) having low memory fragmentation.
2700          */
2701         if (page_array[0] != page_array[ret - 1])
2702                 goto err;
2703         *pages = page_array;
2704         *npages = nr_pages;
2705         return page_to_virt(page_array[0]);
2706 }
2707
2708 static void *io_rings_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2709                           size_t size)
2710 {
2711         return __io_uaddr_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, uaddr,
2712                                 size);
2713 }
2714
2715 static void *io_sqes_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2716                          size_t size)
2717 {
2718         return __io_uaddr_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, uaddr,
2719                                 size);
2720 }
2721
2722 static void io_rings_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2723 {
2724         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)) {
2725                 io_mem_free(ctx->rings);
2726                 io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2727                 ctx->rings = NULL;
2728                 ctx->sq_sqes = NULL;
2729         } else {
2730                 io_pages_free(&ctx->ring_pages, ctx->n_ring_pages);
2731                 io_pages_free(&ctx->sqe_pages, ctx->n_sqe_pages);
2732         }
2733 }
2734
2735 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2736 {
2737         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2738         void *ret;
2739
2740         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2741         if (ret)
2742                 return ret;
2743         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2744 }
2745
2746 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2747                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2748 {
2749         struct io_rings *rings;
2750         size_t off, sq_array_size;
2751
2752         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2753         if (off == SIZE_MAX)
2754                 return SIZE_MAX;
2755         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2756                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2757                         return SIZE_MAX;
2758         }
2759
2760 #ifdef CONFIG_SMP
2761         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2762         if (off == 0)
2763                 return SIZE_MAX;
2764 #endif
2765
2766         if (sq_offset)
2767                 *sq_offset = off;
2768
2769         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2770         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2771                 return SIZE_MAX;
2772
2773         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2774                 return SIZE_MAX;
2775
2776         return off;
2777 }
2778
2779 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2780                                unsigned int eventfd_async)
2781 {
2782         struct io_ev_fd *ev_fd;
2783         __s32 __user *fds = arg;
2784         int fd;
2785
2786         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2787                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2788         if (ev_fd)
2789                 return -EBUSY;
2790
2791         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2792                 return -EFAULT;
2793
2794         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2795         if (!ev_fd)
2796                 return -ENOMEM;
2797
2798         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2799         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2800                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2801                 kfree(ev_fd);
2802                 return ret;
2803         }
2804
2805         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2806         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2807         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2808
2809         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2810         ctx->has_evfd = true;
2811         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2812         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2813         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2818 {
2819         struct io_ev_fd *ev_fd;
2820
2821         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2822                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2823         if (ev_fd) {
2824                 ctx->has_evfd = false;
2825                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2826                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2827                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2828                 return 0;
2829         }
2830
2831         return -ENXIO;
2832 }
2833
2834 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2835 {
2836         struct io_kiocb *req;
2837         int nr = 0;
2838
2839         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2840         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2841
2842         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2843                 req = io_extract_req(ctx);
2844                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2845                 nr++;
2846         }
2847         if (nr)
2848                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2849         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2850 }
2851
2852 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2853 {
2854         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2855 }
2856
2857 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2858 {
2859         io_sq_thread_finish(ctx);
2860         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2861         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)))
2862                 return;
2863
2864         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2865         if (ctx->buf_data)
2866                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2867         if (ctx->file_data)
2868                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2869         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2870         io_eventfd_unregister(ctx);
2871         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2872         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2873         io_destroy_buffers(ctx);
2874         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2875         if (ctx->sq_creds)
2876                 put_cred(ctx->sq_creds);
2877         if (ctx->submitter_task)
2878                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2879
2880         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2881         if (ctx->rsrc_node)
2882                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2883
2884         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2885
2886 #if defined(CONFIG_UNIX)
2887         if (ctx->ring_sock) {
2888                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2889                 sock_release(ctx->ring_sock);
2890         }
2891 #endif
2892         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2893
2894         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2895         if (ctx->mm_account) {
2896                 mmdrop(ctx->mm_account);
2897                 ctx->mm_account = NULL;
2898         }
2899         io_rings_free(ctx);
2900
2901         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2902         free_uid(ctx->user);
2903         io_req_caches_free(ctx);
2904         if (ctx->hash_map)
2905                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2906         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2907         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2908         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2909         kfree(ctx->io_bl);
2910         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2911         kfree(ctx);
2912 }
2913
2914 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2915 {
2916         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2917                                                poll_wq_task_work);
2918
2919         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2920         ctx->poll_activated = true;
2921         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2922
2923         /*
2924          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2925          * might've been lost due to loose synchronisation.
2926          */
2927         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2928         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2929 }
2930
2931 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2932 {
2933         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2934         /* already activated or in progress */
2935         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2936                 goto out;
2937         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2938                 goto out;
2939         if (!ctx->submitter_task)
2940                 goto out;
2941         /*
2942          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2943          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2944          */
2945         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2946         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2947         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2948                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2949 out:
2950         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2951 }
2952
2953 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2954 {
2955         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2956         __poll_t mask = 0;
2957
2958         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2959                 io_activate_pollwq(ctx);
2960
2961         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2962         /*
2963          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2964          * io_commit_cqring
2965          */
2966         smp_rmb();
2967         if (!io_sqring_full(ctx))
2968                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2969
2970         /*
2971          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2972          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2973          *      CPU0                    CPU1
2974          *      ----                    ----
2975          * lock(&ctx->uring_lock);
2976          *                              lock(&ep->mtx);
2977          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2978          * lock(&ep->mtx);
2979          *
2980          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2981          * pushes them to do the flush.
2982          */
2983
2984         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2985                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2986
2987         return mask;
2988 }
2989
2990 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2991 {
2992         const struct cred *creds;
2993
2994         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2995         if (creds) {
2996                 put_cred(creds);
2997                 return 0;
2998         }
2999
3000         return -EINVAL;
3001 }
3002
3003 struct io_tctx_exit {
3004         struct callback_head            task_work;
3005         struct completion               completion;
3006         struct io_ring_ctx              *ctx;
3007 };
3008
3009 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
3010 {
3011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3012         struct io_tctx_exit *work;
3013
3014         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
3015         /*
3016          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
3017          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
3018          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
3019          * work cancelation off the exec path.
3020          */
3021         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
3022                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
3023         complete(&work->completion);
3024 }
3025
3026 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3027 {
3028         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3029
3030         return req->ctx == data;
3031 }
3032
3033 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
3034 {
3035         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
3036         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
3037         unsigned long interval = HZ / 20;
3038         struct io_tctx_exit exit;
3039         struct io_tctx_node *node;
3040         int ret;
3041
3042         /*
3043          * If we're doing polled IO and end up having requests being
3044          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
3045          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
3046          * as nobody else will be looking for them.
3047          */
3048         do {
3049                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
3050                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3051                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
3052                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3053                 }
3054
3055                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3056                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3057
3058                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3059                         cond_resched();
3060
3061                 if (ctx->sq_data) {
3062                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3063                         struct task_struct *tsk;
3064
3065                         io_sq_thread_park(sqd);
3066                         tsk = sqd->thread;
3067                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3068                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3069                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3070                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3071                 }
3072
3073                 io_req_caches_free(ctx);
3074
3075                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3076                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3077                         interval = HZ * 60;
3078                 }
3079                 /*
3080                  * This is really an uninterruptible wait, as it has to be
3081                  * complete. But it's also run from a kworker, which doesn't
3082                  * take signals, so it's fine to make it interruptible. This
3083                  * avoids scenarios where we knowingly can wait much longer
3084                  * on completions, for example if someone does a SIGSTOP on
3085                  * a task that needs to finish task_work to make this loop
3086                  * complete. That's a synthetic situation that should not
3087                  * cause a stuck task backtrace, and hence a potential panic
3088                  * on stuck tasks if that is enabled.
3089                  */
3090         } while (!wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3091
3092         init_completion(&exit.completion);
3093         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3094         exit.ctx = ctx;
3095         /*
3096          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3097          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3098          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3099          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3100          */
3101         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3102         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3103                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3104
3105                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3106                                         ctx_node);
3107                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3108                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3109                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3110                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3111                         continue;
3112
3113                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3114                 /*
3115                  * See comment above for
3116                  * wait_for_completion_interruptible_timeout() on why this
3117                  * wait is marked as interruptible.
3118                  */
3119                 wait_for_completion_interruptible(&exit.completion);
3120                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3121         }
3122         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3123         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3124         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3125
3126         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
3127         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3128                 synchronize_rcu();
3129
3130         io_ring_ctx_free(ctx);
3131 }
3132
3133 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3134 {
3135         unsigned long index;
3136         struct creds *creds;
3137
3138         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3139         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3140         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3141                 io_unregister_personality(ctx, index);
3142         if (ctx->rings)
3143                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3144         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3145
3146         /*
3147          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3148          * and therefore did not submit any requests
3149          */
3150         if (ctx->rings)
3151                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3152
3153         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3154         /*
3155          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3156          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3157          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3158          * over using system_wq.
3159          */
3160         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3161 }
3162
3163 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3164 {
3165         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3166
3167         file->private_data = NULL;
3168         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3169         return 0;
3170 }
3171
3172 struct io_task_cancel {
3173         struct task_struct *task;
3174         bool all;
3175 };
3176
3177 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3178 {
3179         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3180         struct io_task_cancel *cancel = data;
3181
3182         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3183 }
3184
3185 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3186                                          struct task_struct *task,
3187                                          bool cancel_all)
3188 {
3189         struct io_defer_entry *de;
3190         LIST_HEAD(list);
3191
3192         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3193         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3194                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3195                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3196                         break;
3197                 }
3198         }
3199         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3200         if (list_empty(&list))
3201                 return false;
3202
3203         while (!list_empty(&list)) {
3204                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3205                 list_del_init(&de->list);
3206                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3207                 kfree(de);
3208         }
3209         return true;
3210 }
3211
3212 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3213 {
3214         struct io_tctx_node *node;
3215         enum io_wq_cancel cret;
3216         bool ret = false;
3217
3218         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3219         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3220                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3221
3222                 /*
3223                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3224                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3225                  */
3226                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3227                         continue;
3228                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3229                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3230         }
3231         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3232
3233         return ret;
3234 }
3235
3236 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3237                                                 struct task_struct *task,
3238                                                 bool cancel_all)
3239 {
3240         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3241         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3242         enum io_wq_cancel cret;
3243         bool ret = false;
3244
3245         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3246         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3247                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3248                 smp_mb();
3249         }
3250
3251         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3252         if (!ctx->rings)
3253                 return false;
3254
3255         if (!task) {
3256                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3257         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3258                 /*
3259                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3260                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3261                  */
3262                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3263                                        &cancel, true);
3264                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3265         }
3266
3267         /* SQPOLL thread does its own polling */
3268         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3269             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3270                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3271                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3272                         ret = true;
3273                         cond_resched();
3274                 }
3275         }
3276
3277         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3278             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3279                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3280         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3281         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3282         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3283         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3284         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3285         if (task)
3286                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3287         return ret;
3288 }
3289
3290 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3291 {
3292         if (tracked)
3293                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3294         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3299  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3300  */
3301 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3302 {
3303         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3304         struct io_ring_ctx *ctx;
3305         struct io_tctx_node *node;
3306         unsigned long index;
3307         s64 inflight;
3308         DEFINE_WAIT(wait);
3309
3310         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3311
3312         if (!current->io_uring)
3313                 return;
3314         if (tctx->io_wq)
3315                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3316
3317         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3318         do {
3319                 bool loop = false;
3320
3321                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3322                 /* read completions before cancelations */
3323                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3324                 if (!inflight)
3325                         break;
3326
3327                 if (!sqd) {
3328                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3329                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3330                                 if (node->ctx->sq_data)
3331                                         continue;
3332                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3333                                                         current, cancel_all);
3334                         }
3335                 } else {
3336                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3337                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3338                                                                      current,
3339                                                                      cancel_all);
3340                 }
3341
3342                 if (loop) {
3343                         cond_resched();
3344                         continue;
3345                 }
3346
3347                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3348                 io_run_task_work();
3349                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3350                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3351                         if (!llist_empty(&node->ctx->work_llist)) {
3352                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3353                                              node->ctx->submitter_task != current);
3354                                 goto end_wait;
3355                         }
3356                 }
3357                 /*
3358                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3359                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3360                  * prepare_to_wait().
3361                  */
3362                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3363                         schedule();
3364 end_wait:
3365                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3366         } while (1);
3367
3368         io_uring_clean_tctx(tctx);
3369         if (cancel_all) {
3370                 /*
3371                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3372                  * ->in_cancel set for normal exit.
3373                  */
3374                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3375                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3376                 __io_uring_free(current);
3377         }
3378 }
3379
3380 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3381 {
3382         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3383 }
3384
3385 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3386                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3387 {
3388         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3389         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3390         struct page *page;
3391         void *ptr;
3392
3393         /* Don't allow mmap if the ring was setup without it */
3394         if (ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)
3395                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3396
3397         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3398         case IORING_OFF_SQ_RING:
3399         case IORING_OFF_CQ_RING:
3400                 ptr = ctx->rings;
3401                 break;
3402         case IORING_OFF_SQES:
3403                 ptr = ctx->sq_sqes;
3404                 break;
3405         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3406                 unsigned int bgid;
3407
3408                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3409                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3410                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3411                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3412                 if (!ptr)
3413                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3414                 break;
3415                 }
3416         default:
3417                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3418         }
3419
3420         page = virt_to_head_page(ptr);
3421         if (sz > page_size(page))
3422                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3423
3424         return ptr;
3425 }
3426
3427 #ifdef CONFIG_MMU
3428
3429 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3430 {
3431         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3432         unsigned long pfn;
3433         void *ptr;
3434
3435         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3436         if (IS_ERR(ptr))
3437                 return PTR_ERR(ptr);
3438
3439         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3440         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3441 }
3442
3443 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3444                         unsigned long addr, unsigned long len,
3445                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3446 {
3447         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3448         struct vm_unmapped_area_info info;
3449         void *ptr;
3450
3451         /*
3452          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3453          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3454          * kernel kmalloc()ed memory area.
3455          */
3456         if (addr)
3457                 return -EINVAL;
3458
3459         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3460         if (IS_ERR(ptr))
3461                 return -ENOMEM;
3462
3463         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3464         info.length = len;
3465         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3466         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3467 #ifdef SHM_COLOUR
3468         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3469 #else
3470         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3471 #endif
3472         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3473
3474         /*
3475          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3476          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3477          * can happen with large stack limits and large mmap()
3478          * allocations.
3479          */
3480         addr = vm_unmapped_area(&info);
3481         if (offset_in_page(addr)) {
3482                 info.flags = 0;
3483                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3484                 info.high_limit = mmap_end;
3485                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3486         }
3487
3488         return addr;
3489 }
3490
3491 #else /* !CONFIG_MMU */
3492
3493 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3494 {
3495         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3496 }
3497
3498 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3499 {
3500         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3501 }
3502
3503 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3504         unsigned long addr, unsigned long len,
3505         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3506 {
3507         void *ptr;
3508
3509         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3510         if (IS_ERR(ptr))
3511                 return PTR_ERR(ptr);
3512
3513         return (unsigned long) ptr;
3514 }
3515
3516 #endif /* !CONFIG_MMU */
3517
3518 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3519 {
3520         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3521                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3522
3523                 if (argsz != sizeof(arg))
3524                         return -EINVAL;
3525                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3526                         return -EFAULT;
3527         }
3528         return 0;
3529 }
3530
3531 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3532                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3533                           const sigset_t __user **sig)
3534 {
3535         struct io_uring_getevents_arg arg;
3536
3537         /*
3538          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3539          * is just a pointer to the sigset_t.
3540          */
3541         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3542                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3543                 *ts = NULL;
3544                 return 0;
3545         }
3546
3547         /*
3548          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3549          * timespec and sigset_t pointers if good.
3550          */
3551         if (*argsz != sizeof(arg))
3552                 return -EINVAL;
3553         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3554                 return -EFAULT;
3555         if (arg.pad)
3556                 return -EINVAL;
3557         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3558         *argsz = arg.sigmask_sz;
3559         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3560         return 0;
3561 }
3562
3563 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3564                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3565                 size_t, argsz)
3566 {
3567         struct io_ring_ctx *ctx;
3568         struct fd f;
3569         long ret;
3570
3571         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3572                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3573                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3574                 return -EINVAL;
3575
3576         /*
3577          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3578          * need only dereference our task private array to find it.
3579          */
3580         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3581                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3582
3583                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3584                         return -EINVAL;
3585                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3586                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3587                 f.flags = 0;
3588                 if (unlikely(!f.file))
3589                         return -EBADF;
3590         } else {
3591                 f = fdget(fd);
3592                 if (unlikely(!f.file))
3593                         return -EBADF;
3594                 ret = -EOPNOTSUPP;
3595                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3596                         goto out;
3597         }
3598
3599         ctx = f.file->private_data;
3600         ret = -EBADFD;
3601         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3602                 goto out;
3603
3604         /*
3605          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3606          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3607          * we were asked to.
3608          */
3609         ret = 0;
3610         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3611                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3612
3613                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3614                         ret = -EOWNERDEAD;
3615                         goto out;
3616                 }
3617                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3618                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3619                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3620                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3621
3622                 ret = to_submit;
3623         } else if (to_submit) {
3624                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3625                 if (unlikely(ret))
3626                         goto out;
3627
3628                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3629                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3630                 if (ret != to_submit) {
3631                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3632                         goto out;
3633                 }
3634                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3635                         if (ctx->syscall_iopoll)
3636                                 goto iopoll_locked;
3637                         /*
3638                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3639                          * it should handle ownership problems if any.
3640                          */
3641                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3642                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3643                 }
3644                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3645         }
3646
3647         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3648                 int ret2;
3649
3650                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3651                         /*
3652                          * We disallow the app entering submit/complete with
3653                          * polling, but we still need to lock the ring to
3654                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3655                          * a workqueue.
3656                          */
3657                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3658 iopoll_locked:
3659                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3660                         if (likely(!ret2)) {
3661                                 min_complete = min(min_complete,
3662                                                    ctx->cq_entries);
3663                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3664                         }
3665                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3666                 } else {
3667                         const sigset_t __user *sig;
3668                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3669
3670                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3671                         if (likely(!ret2)) {
3672                                 min_complete = min(min_complete,
3673                                                    ctx->cq_entries);
3674                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3675                                                       argsz, ts);
3676                         }
3677                 }
3678
3679                 if (!ret) {
3680                         ret = ret2;
3681
3682                         /*
3683                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3684                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3685                          * as they are obviously ok with those drops.
3686                          */
3687                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3688                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3689                                           &ctx->check_cq);
3690                 }
3691         }
3692 out:
3693         fdput(f);
3694         return ret;
3695 }
3696
3697 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3698         .release        = io_uring_release,
3699         .mmap           = io_uring_mmap,
3700 #ifndef CONFIG_MMU
3701         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3702         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3703 #else
3704         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3705 #endif
3706         .poll           = io_uring_poll,
3707 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3708         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3709 #endif
3710 };
3711
3712 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3713 {
3714         return file->f_op == &io_uring_fops;
3715 }
3716
3717 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3718                                          struct io_uring_params *p)
3719 {
3720         struct io_rings *rings;
3721         size_t size, sq_array_offset;
3722         void *ptr;
3723
3724         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3725         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3726         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3727
3728         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3729         if (size == SIZE_MAX)
3730                 return -EOVERFLOW;
3731
3732         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3733                 rings = io_mem_alloc(size);
3734         else
3735                 rings = io_rings_map(ctx, p->cq_off.user_addr, size);
3736
3737         if (IS_ERR(rings))
3738                 return PTR_ERR(rings);
3739
3740         ctx->rings = rings;
3741         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3742         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3743         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3744         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3745         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3746
3747         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3748                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3749         else
3750                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3751         if (size == SIZE_MAX) {
3752                 io_rings_free(ctx);
3753                 return -EOVERFLOW;
3754         }
3755
3756         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3757                 ptr = io_mem_alloc(size);
3758         else
3759                 ptr = io_sqes_map(ctx, p->sq_off.user_addr, size);
3760
3761         if (IS_ERR(ptr)) {
3762                 io_rings_free(ctx);
3763                 return PTR_ERR(ptr);
3764         }
3765
3766         ctx->sq_sqes = ptr;
3767         return 0;
3768 }
3769
3770 static int io_uring_install_fd(struct file *file)
3771 {
3772         int fd;
3773
3774         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3775         if (fd < 0)
3776                 return fd;
3777         fd_install(fd, file);
3778         return fd;
3779 }
3780
3781 /*
3782  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3783  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3784  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3785  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3786  */
3787 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3788 {
3789         struct file *file;
3790 #if defined(CONFIG_UNIX)
3791         int ret;
3792
3793         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3794                                 &ctx->ring_sock);
3795         if (ret)
3796                 return ERR_PTR(ret);
3797 #endif
3798
3799         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3800                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3801 #if defined(CONFIG_UNIX)
3802         if (IS_ERR(file)) {
3803                 sock_release(ctx->ring_sock);
3804                 ctx->ring_sock = NULL;
3805         } else {
3806                 ctx->ring_sock->file = file;
3807         }
3808 #endif
3809         return file;
3810 }
3811
3812 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3813                                   struct io_uring_params __user *params)
3814 {
3815         struct io_ring_ctx *ctx;
3816         struct io_uring_task *tctx;
3817         struct file *file;
3818         int ret;
3819
3820         if (!entries)
3821                 return -EINVAL;
3822         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3823                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3824                         return -EINVAL;
3825                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3826         }
3827
3828         if ((p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3829             && !(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         /*
3833          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3834          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3835          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3836          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3837          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3838          * of CQ ring entries manually.
3839          */
3840         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3841         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3842                 /*
3843                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3844                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3845                  * any cq vs sq ring sizing.
3846                  */
3847                 if (!p->cq_entries)
3848                         return -EINVAL;
3849                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3850                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3851                                 return -EINVAL;
3852                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3853                 }
3854                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3855                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3856                         return -EINVAL;
3857         } else {
3858                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3859         }
3860
3861         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3862         if (!ctx)
3863                 return -ENOMEM;
3864
3865         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3866             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3867             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3868                 ctx->task_complete = true;
3869
3870         /*
3871          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3872          * purposes, see io_activate_pollwq()
3873          */
3874         if (!ctx->task_complete)
3875                 ctx->poll_activated = true;
3876
3877         /*
3878          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3879          * space applications don't need to do io completion events
3880          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3881          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3882          */
3883         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3884             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3885                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3886
3887         ctx->compat = in_compat_syscall();
3888         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3889                 ctx->user = get_uid(current_user());
3890
3891         /*
3892          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3893          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3894          */
3895         ret = -EINVAL;
3896         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3897                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3898                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3899                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3900                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3901                         goto err;
3902                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3903         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3904                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3905         } else {
3906                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3907                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3908                         goto err;
3909                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3910         }
3911
3912         /*
3913          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3914          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3915          * that.
3916          */
3917         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3918             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3919                 goto err;
3920         }
3921
3922         /*
3923          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3924          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3925          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3926          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3927          */
3928         mmgrab(current->mm);
3929         ctx->mm_account = current->mm;
3930
3931         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3932         if (ret)
3933                 goto err;
3934
3935         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3936         if (ret)
3937                 goto err;
3938
3939         ret = io_rsrc_init(ctx);
3940         if (ret)
3941                 goto err;
3942
3943         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3944         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3945         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3946         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3947         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3948         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3949         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3950         p->sq_off.resv1 = 0;
3951         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3952                 p->sq_off.user_addr = 0;
3953
3954         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3955         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3956         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3957         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3958         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3959         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3960         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3961         p->cq_off.resv1 = 0;
3962         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3963                 p->cq_off.user_addr = 0;
3964
3965         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3966                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3967                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3968                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3969                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3970                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3971                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3972
3973         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3974                 ret = -EFAULT;
3975                 goto err;
3976         }
3977
3978         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3979             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3980                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3981
3982         file = io_uring_get_file(ctx);
3983         if (IS_ERR(file)) {
3984                 ret = PTR_ERR(file);
3985                 goto err;
3986         }
3987
3988         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3989         if (ret)
3990                 goto err_fput;
3991         tctx = current->io_uring;
3992
3993         /*
3994          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3995          * having closed it before we finish setup
3996          */
3997         if (p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3998                 ret = io_ring_add_registered_file(tctx, file, 0, IO_RINGFD_REG_MAX);
3999         else
4000                 ret = io_uring_install_fd(file);
4001         if (ret < 0)
4002                 goto err_fput;
4003
4004         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
4005         return ret;
4006 err:
4007         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
4008         return ret;
4009 err_fput:
4010         fput(file);
4011         return ret;
4012 }
4013
4014 /*
4015  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
4016  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
4017  * params structure passed in.
4018  */
4019 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
4020 {
4021         struct io_uring_params p;
4022         int i;
4023
4024         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
4025                 return -EFAULT;
4026         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
4027                 if (p.resv[i])
4028                         return -EINVAL;
4029         }
4030
4031         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
4032                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
4033                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
4034                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
4035                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
4036                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
4037                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN |
4038                         IORING_SETUP_NO_MMAP | IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         return io_uring_create(entries, &p, params);
4042 }
4043
4044 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
4045                 struct io_uring_params __user *, params)
4046 {
4047         return io_uring_setup(entries, params);
4048 }
4049
4050 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4051                            unsigned nr_args)
4052 {
4053         struct io_uring_probe *p;
4054         size_t size;
4055         int i, ret;
4056
4057         size = struct_size(p, ops, nr_args);
4058         if (size == SIZE_MAX)
4059                 return -EOVERFLOW;
4060         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4061         if (!p)
4062                 return -ENOMEM;
4063
4064         ret = -EFAULT;
4065         if (copy_from_user(p, arg, size))
4066                 goto out;
4067         ret = -EINVAL;
4068         if (memchr_inv(p, 0, size))
4069                 goto out;
4070
4071         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
4072         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
4073                 nr_args = IORING_OP_LAST;
4074
4075         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4076                 p->ops[i].op = i;
4077                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
4078                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
4079         }
4080         p->ops_len = i;
4081
4082         ret = 0;
4083         if (copy_to_user(arg, p, size))
4084                 ret = -EFAULT;
4085 out:
4086         kfree(p);
4087         return ret;
4088 }
4089
4090 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
4091 {
4092         const struct cred *creds;
4093         u32 id;
4094         int ret;
4095
4096         creds = get_current_cred();
4097
4098         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
4099                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
4100         if (ret < 0) {
4101                 put_cred(creds);
4102                 return ret;
4103         }
4104         return id;
4105 }
4106
4107 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
4108                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
4109 {
4110         struct io_uring_restriction *res;
4111         size_t size;
4112         int i, ret;
4113
4114         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4115         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4116                 return -EBADFD;
4117
4118         /* We allow only a single restrictions registration */
4119         if (ctx->restrictions.registered)
4120                 return -EBUSY;
4121
4122         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4123                 return -EINVAL;
4124
4125         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4126         if (size == SIZE_MAX)
4127                 return -EOVERFLOW;
4128
4129         res = memdup_user(arg, size);
4130         if (IS_ERR(res))
4131                 return PTR_ERR(res);
4132
4133         ret = 0;
4134
4135         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4136                 switch (res[i].opcode) {
4137                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4138                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4139                                 ret = -EINVAL;
4140                                 goto out;
4141                         }
4142
4143                         __set_bit(res[i].register_op,
4144                                   ctx->restrictions.register_op);
4145                         break;
4146                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4147                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4148                                 ret = -EINVAL;
4149                                 goto out;
4150                         }
4151
4152                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4153                         break;
4154                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4155                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4156                         break;
4157                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4158                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4159                         break;
4160                 default:
4161                         ret = -EINVAL;
4162                         goto out;
4163                 }
4164         }
4165
4166 out:
4167         /* Reset all restrictions if an error happened */
4168         if (ret != 0)
4169                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4170         else
4171                 ctx->restrictions.registered = true;
4172
4173         kfree(res);
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4178 {
4179         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4180                 return -EBADFD;
4181
4182         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4183                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4184                 /*
4185                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4186                  * submitter_task is set.
4187                  */
4188                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4189                         io_activate_pollwq(ctx);
4190         }
4191
4192         if (ctx->restrictions.registered)
4193                 ctx->restricted = 1;
4194
4195         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4196         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4197                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4202                                        void __user *arg, unsigned len)
4203 {
4204         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4205         cpumask_var_t new_mask;
4206         int ret;
4207
4208         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4209                 return -EINVAL;
4210
4211         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4212                 return -ENOMEM;
4213
4214         cpumask_clear(new_mask);
4215         if (len > cpumask_size())
4216                 len = cpumask_size();
4217
4218         if (in_compat_syscall()) {
4219                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4220                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4221                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4222         } else {
4223                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4224         }
4225
4226         if (ret) {
4227                 free_cpumask_var(new_mask);
4228                 return -EFAULT;
4229         }
4230
4231         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4232         free_cpumask_var(new_mask);
4233         return ret;
4234 }
4235
4236 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4237 {
4238         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4239
4240         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4241                 return -EINVAL;
4242
4243         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4244 }
4245
4246 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4247                                                void __user *arg)
4248         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4249 {
4250         struct io_tctx_node *node;
4251         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4252         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4253         __u32 new_count[2];
4254         int i, ret;
4255
4256         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4257                 return -EFAULT;
4258         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4259                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4260                         return -EINVAL;
4261
4262         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4263                 sqd = ctx->sq_data;
4264                 if (sqd) {
4265                         /*
4266                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4267                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4268                          * a ref to the ctx.
4269                          */
4270                         refcount_inc(&sqd->refs);
4271                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4272                         mutex_lock(&sqd->lock);
4273                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4274                         if (sqd->thread)
4275                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4276                 }
4277         } else {
4278                 tctx = current->io_uring;
4279         }
4280
4281         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4282
4283         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4284                 if (new_count[i])
4285                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4286         ctx->iowq_limits_set = true;
4287
4288         if (tctx && tctx->io_wq) {
4289                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4290                 if (ret)
4291                         goto err;
4292         } else {
4293                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4294         }
4295
4296         if (sqd) {
4297                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4298                 io_put_sq_data(sqd);
4299         }
4300
4301         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4302                 return -EFAULT;
4303
4304         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4305         if (sqd)
4306                 return 0;
4307
4308         /* now propagate the restriction to all registered users */
4309         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4310                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4311
4312                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4313                         continue;
4314
4315                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4316                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4317                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4318                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4319         }
4320         return 0;
4321 err:
4322         if (sqd) {
4323                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4324                 io_put_sq_data(sqd);
4325         }
4326         return ret;
4327 }
4328
4329 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4330                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4331         __releases(ctx->uring_lock)
4332         __acquires(ctx->uring_lock)
4333 {
4334         int ret;
4335
4336         /*
4337          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4338          * dying as we're holding a file ref here.
4339          */
4340         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4341                 return -ENXIO;
4342
4343         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4344                 return -EEXIST;
4345
4346         if (ctx->restricted) {
4347                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4348                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4349                         return -EACCES;
4350         }
4351
4352         switch (opcode) {
4353         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4354                 ret = -EFAULT;
4355                 if (!arg)
4356                         break;
4357                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4358                 break;
4359         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4360                 ret = -EINVAL;
4361                 if (arg || nr_args)
4362                         break;
4363                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4364                 break;
4365         case IORING_REGISTER_FILES:
4366                 ret = -EFAULT;
4367                 if (!arg)
4368                         break;
4369                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4370                 break;
4371         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4372                 ret = -EINVAL;
4373                 if (arg || nr_args)
4374                         break;
4375                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4376                 break;
4377         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4378                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4379                 break;
4380         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4381                 ret = -EINVAL;
4382                 if (nr_args != 1)
4383                         break;
4384                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4385                 break;
4386         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4387                 ret = -EINVAL;
4388                 if (nr_args != 1)
4389                         break;
4390                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4391                 break;
4392         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4393                 ret = -EINVAL;
4394                 if (arg || nr_args)
4395                         break;
4396                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4397                 break;
4398         case IORING_REGISTER_PROBE:
4399                 ret = -EINVAL;
4400                 if (!arg || nr_args > 256)
4401                         break;
4402                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4403                 break;
4404         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4405                 ret = -EINVAL;
4406                 if (arg || nr_args)
4407                         break;
4408                 ret = io_register_personality(ctx);
4409                 break;
4410         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4411                 ret = -EINVAL;
4412                 if (arg)
4413                         break;
4414                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4415                 break;
4416         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4417                 ret = -EINVAL;
4418                 if (arg || nr_args)
4419                         break;
4420                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4421                 break;
4422         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4423                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4424                 break;
4425         case IORING_REGISTER_FILES2:
4426                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4427                 break;
4428         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4429                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4430                                               IORING_RSRC_FILE);
4431                 break;
4432         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4433                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4434                 break;
4435         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4436                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4437                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4438                 break;
4439         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4440                 ret = -EINVAL;
4441                 if (!arg || !nr_args)
4442                         break;
4443                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4444                 break;
4445         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4446                 ret = -EINVAL;
4447                 if (arg || nr_args)
4448                         break;
4449                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4450                 break;
4451         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4452                 ret = -EINVAL;
4453                 if (!arg || nr_args != 2)
4454                         break;
4455                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4456                 break;
4457         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4458                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4459                 break;
4460         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4461                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4462                 break;
4463         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4464                 ret = -EINVAL;
4465                 if (!arg || nr_args != 1)
4466                         break;
4467                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4468                 break;
4469         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4470                 ret = -EINVAL;
4471                 if (!arg || nr_args != 1)
4472                         break;
4473                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4474                 break;
4475         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4476                 ret = -EINVAL;
4477                 if (!arg || nr_args != 1)
4478                         break;
4479                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4480                 break;
4481         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4482                 ret = -EINVAL;
4483                 if (!arg || nr_args)
4484                         break;
4485                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4486                 break;
4487         default:
4488                 ret = -EINVAL;
4489                 break;
4490         }
4491
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4496                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4497 {
4498         struct io_ring_ctx *ctx;
4499         long ret = -EBADF;
4500         struct fd f;
4501         bool use_registered_ring;
4502
4503         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4504         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4505
4506         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4507                 return -EINVAL;
4508
4509         if (use_registered_ring) {
4510                 /*
4511                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4512                  * need only dereference our task private array to find it.
4513                  */
4514                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4515
4516                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4517                         return -EINVAL;
4518                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4519                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4520                 f.flags = 0;
4521                 if (unlikely(!f.file))
4522                         return -EBADF;
4523         } else {
4524                 f = fdget(fd);
4525                 if (unlikely(!f.file))
4526                         return -EBADF;
4527                 ret = -EOPNOTSUPP;
4528                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4529                         goto out_fput;
4530         }
4531
4532         ctx = f.file->private_data;
4533
4534         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4535         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4536         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4537         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4538 out_fput:
4539         fdput(f);
4540         return ret;
4541 }
4542
4543 static int __init io_uring_init(void)
4544 {
4545 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4546         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4547         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4548 } while (0)
4549
4550 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4551         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4552 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4553         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4554         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4555         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4556         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4557         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4558         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4559         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4560         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4561         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4562         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4563         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4564         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4565         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4566         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4567         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4568         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4569         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4570         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4571         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4572         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4573         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4574         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4575         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4576         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4577         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4578         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4579         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4591         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4593         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4594         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4595         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4597
4598         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4599                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4600         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4601                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4602
4603         /* ->buf_index is u16 */
4604         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4605         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4606                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4607
4608         /* should fit into one byte */
4609         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4610         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4611         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4612
4613         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4614
4615         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4616
4617         io_uring_optable_init();
4618
4619         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4620                                 SLAB_ACCOUNT | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU);
4621         return 0;
4622 };
4623 __initcall(io_uring_init);