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
  76 #define CREATE_TRACE_POINTS
  77 #include <trace/events/io_uring.h>
  78
  79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  80
  81 #include "io-wq.h"
  82
  83 #include "io_uring.h"
  84 #include "opdef.h"
  85 #include "refs.h"
  86 #include "tctx.h"
  87 #include "sqpoll.h"
  88 #include "fdinfo.h"
  89 #include "kbuf.h"
  90 #include "rsrc.h"
  91 #include "cancel.h"
  92 #include "net.h"
  93 #include "notif.h"
  94
  95 #include "timeout.h"
  96 #include "poll.h"
  97 #include "alloc_cache.h"
  98
  99 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
 100 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
 101
 102 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 103                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 104
 105 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 106                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 107
 108 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
 109                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
 110
 111 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 112                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 113                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 114
 115 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
 116                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
 117
 118 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 119
 120 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 121 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 122
 123 enum {
 124         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
 125         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
 126 };
 127
 128 enum {
 129         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
 130         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
 131 };
 132
 133 struct io_defer_entry {
 134         struct list_head        list;
 135         struct io_kiocb         *req;
 136         u32                     seq;
 137 };
 138
 139 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
 140 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
 141 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
 142
 143 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 144                                          struct task_struct *task,
 145                                          bool cancel_all);
 146
 147 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
 148 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 149 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
 150 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
 151 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
 152
 153 static struct kmem_cache *req_cachep;
 154
 155 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 156 {
 157 #if defined(CONFIG_UNIX)
 158         if (io_is_uring_fops(file)) {
 159                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 160
 161                 return ctx->ring_sock->sk;
 162         }
 163 #endif
 164         return NULL;
 165 }
 166 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 167
 168 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
 169 {
 170         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
 171                 __io_submit_flush_completions(ctx);
 172 }
 173
 174 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
 175 {
 176         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
 177 }
 178
 179 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
 180 {
 181         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
 182 }
 183
 184 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
 185 {
 186         struct io_kiocb *req;
 187
 188         io_for_each_link(req, head) {
 189                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
 190                         return true;
 191         }
 192         return false;
 193 }
 194
 195 /*
 196  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
 197  * User must not hold timeout_lock.
 198  */
 199 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
 200                         bool cancel_all)
 201 {
 202         bool matched;
 203
 204         if (task && head->task != task)
 205                 return false;
 206         if (cancel_all)
 207                 return true;
 208
 209         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
 210                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
 211
 212                 /* protect against races with linked timeouts */
 213                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
 214                 matched = io_match_linked(head);
 215                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 216         } else {
 217                 matched = io_match_linked(head);
 218         }
 219         return matched;
 220 }
 221
 222 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
 223 {
 224         req_set_fail(req);
 225         io_req_set_res(req, res, 0);
 226 }
 227
 228 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
 229 {
 230         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
 231 }
 232
 233 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 234 {
 235         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 236
 237         complete(&ctx->ref_comp);
 238 }
 239
 240 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
 241 {
 242         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
 243                                                 fallback_work.work);
 244         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
 245         struct io_kiocb *req, *tmp;
 246         bool locked = false;
 247
 248         percpu_ref_get(&ctx->refs);
 249         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
 250                 req->io_task_work.func(req, &locked);
 251
 252         if (locked) {
 253                 io_submit_flush_completions(ctx);
 254                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 255         }
 256         percpu_ref_put(&ctx->refs);
 257 }
 258
 259 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
 260 {
 261         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
 262         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
 263
 264         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
 265         if (!table->hbs)
 266                 return -ENOMEM;
 267
 268         table->hash_bits = bits;
 269         init_hash_table(table, hash_buckets);
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 274 {
 275         struct io_ring_ctx *ctx;
 276         int hash_bits;
 277
 278         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 279         if (!ctx)
 280                 return NULL;
 281
 282         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
 283
 284         /*
 285          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 286          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
 287          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
 288          */
 289         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
 290         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
 291         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
 292                 goto err;
 293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
 294                 goto err;
 295
 296         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
 297         if (!ctx->dummy_ubuf)
 298                 goto err;
 299         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
 300         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
 301
 302         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 303                             0, GFP_KERNEL))
 304                 goto err;
 305
 306         ctx->flags = p->flags;
 307         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
 308         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
 309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
 311         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache);
 312         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache);
 313         init_completion(&ctx->ref_comp);
 314         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
 315         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 316         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 317         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 318         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
 319         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
 320         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
 321         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
 322         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 324         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
 325         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
 326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
 327         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
 328         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
 329         init_llist_head(&ctx->work_llist);
 330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
 331         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
 332         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
 333         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
 334         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
 335         return ctx;
 336 err:
 337         kfree(ctx->dummy_ubuf);
 338         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
 339         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
 340         kfree(ctx->io_bl);
 341         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
 342         kfree(ctx);
 343         return NULL;
 344 }
 345
 346 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
 347 {
 348         struct io_rings *r = ctx->rings;
 349
 350         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
 351         ctx->cq_extra--;
 352 }
 353
 354 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
 355 {
 356         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
 357                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 358
 359                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
 360         }
 361
 362         return false;
 363 }
 364
 365 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
 366 {
 367         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
 368                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
 369                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
 370         }
 371 }
 372
 373 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
 374 {
 375         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
 376                 return NULL;
 377
 378         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
 379         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
 380
 381         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
 382         io_req_set_refcount(req);
 383         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
 384         return req->link;
 385 }
 386
 387 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
 388 {
 389         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
 390                 return NULL;
 391         return __io_prep_linked_timeout(req);
 392 }
 393
 394 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
 395 {
 396         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
 397 }
 398
 399 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
 400 {
 401         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
 402                 __io_arm_ltimeout(req);
 403 }
 404
 405 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
 406 {
 407         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 408         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 409
 410         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
 411                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
 412                 req->creds = get_current_cred();
 413         }
 414
 415         req->work.list.next = NULL;
 416         req->work.flags = 0;
 417         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
 418         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
 419                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
 420
 421         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
 422                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
 423
 424         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 425                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
 426                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
 427         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
 428                 if (def->unbound_nonreg_file)
 429                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 430         }
 431 }
 432
 433 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
 434 {
 435         struct io_kiocb *cur;
 436
 437         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
 438                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 439
 440                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
 441                 io_for_each_link(cur, req)
 442                         io_prep_async_work(cur);
 443                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 444         } else {
 445                 io_for_each_link(cur, req)
 446                         io_prep_async_work(cur);
 447         }
 448 }
 449
 450 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
 451 {
 452         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
 453         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
 454
 455         BUG_ON(!tctx);
 456         BUG_ON(!tctx->io_wq);
 457
 458         /* init ->work of the whole link before punting */
 459         io_prep_async_link(req);
 460
 461         /*
 462          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
 463          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
 464          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
 465          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
 466          * worker for it).
 467          */
 468         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
 469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 470
 471         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
 472         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
 473         if (link)
 474                 io_queue_linked_timeout(link);
 475 }
 476
 477 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
 478 {
 479         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
 480                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
 481                                                 struct io_defer_entry, list);
 482
 483                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
 484                         break;
 485                 list_del_init(&de->list);
 486                 io_req_task_queue(de->req);
 487                 kfree(de);
 488         }
 489 }
 490
 491
 492 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
 493 {
 494         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
 495         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
 496
 497         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
 498                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
 499
 500         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
 501          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
 502          * it regardless.
 503          */
 504         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
 505                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
 506                 kfree(ev_fd);
 507         }
 508 }
 509
 510 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
 511 {
 512         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
 513
 514         rcu_read_lock();
 515         /*
 516          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
 517          * and eventfd_signal
 518          */
 519         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
 520
 521         /*
 522          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
 523          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
 524          * the function and rcu_read_lock.
 525          */
 526         if (unlikely(!ev_fd))
 527                 goto out;
 528         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
 529                 goto out;
 530         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
 531                 goto out;
 532
 533         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
 534                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
 535         } else {
 536                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
 537                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
 538                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
 539                 else
 540                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
 541         }
 542
 543 out:
 544         rcu_read_unlock();
 545 }
 546
 547 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
 548 {
 549         bool skip;
 550
 551         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 552
 553         /*
 554          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
 555          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
 556          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
 557          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
 558          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
 559          * posted to the CQ ring.
 560          */
 561         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
 562         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
 563         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 564         if (skip)
 565                 return;
 566
 567         io_eventfd_signal(ctx);
 568 }
 569
 570 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 571 {
 572         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
 573                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 574                 if (ctx->off_timeout_used)
 575                         io_flush_timeouts(ctx);
 576                 if (ctx->drain_active)
 577                         io_queue_deferred(ctx);
 578                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 579         }
 580         if (ctx->has_evfd)
 581                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
 582 }
 583
 584 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
 585 {
 586         io_commit_cqring_flush(ctx);
 587         io_cqring_wake(ctx);
 588 }
 589
 590 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
 591         __releases(ctx->completion_lock)
 592 {
 593         io_commit_cqring(ctx);
 594         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 595         io_cqring_ev_posted(ctx);
 596 }
 597
 598 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
 599 {
 600         __io_cq_unlock_post(ctx);
 601 }
 602
 603 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
 604 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
 605 {
 606         bool all_flushed;
 607         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
 608
 609         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
 610                 return false;
 611
 612         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
 613                 cqe_size <<= 1;
 614
 615         io_cq_lock(ctx);
 616         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
 617                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
 618                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
 619
 620                 if (!cqe && !force)
 621                         break;
 622                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
 623                                         struct io_overflow_cqe, list);
 624                 if (cqe)
 625                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
 626                 else
 627                         io_account_cq_overflow(ctx);
 628
 629                 list_del(&ocqe->list);
 630                 kfree(ocqe);
 631         }
 632
 633         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
 634         if (all_flushed) {
 635                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
 636                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
 637         }
 638
 639         io_cq_unlock_post(ctx);
 640         return all_flushed;
 641 }
 642
 643 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 644 {
 645         bool ret = true;
 646
 647         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
 648                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
 649                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
 650                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 651                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
 652                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
 653                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 654         }
 655
 656         return ret;
 657 }
 658
 659 void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
 660 {
 661         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
 662
 663         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
 664         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
 665                 wake_up(&tctx->wait);
 666         put_task_struct_many(task, nr);
 667 }
 668
 669 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
 670 {
 671         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
 672
 673         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
 674         refcount_add(refill, &current->usage);
 675         tctx->cached_refs += refill;
 676 }
 677
 678 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
 679 {
 680         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
 681         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
 682
 683         if (refs) {
 684                 tctx->cached_refs = 0;
 685                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
 686                 put_task_struct_many(task, refs);
 687         }
 688 }
 689
 690 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
 691                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
 692 {
 693         struct io_overflow_cqe *ocqe;
 694         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
 695         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
 696
 697         if (is_cqe32)
 698                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
 699
 700         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
 701         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
 702         if (!ocqe) {
 703                 /*
 704                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
 705                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
 706                  * on the floor.
 707                  */
 708                 io_account_cq_overflow(ctx);
 709                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
 710                 return false;
 711         }
 712         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
 713                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
 714                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
 715
 716         }
 717         ocqe->cqe.user_data = user_data;
 718         ocqe->cqe.res = res;
 719         ocqe->cqe.flags = cflags;
 720         if (is_cqe32) {
 721                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
 722                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
 723         }
 724         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
 725         return true;
 726 }
 727
 728 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
 729 {
 730         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
 731                 req->extra1 = 0;
 732                 req->extra2 = 0;
 733         }
 734         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
 735                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
 736                                         req->extra1, req->extra2);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
 741  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
 742  * fill the cq entry
 743  */
 744 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
 745 {
 746         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 747         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
 748         unsigned int free, queued, len;
 749
 750         /*
 751          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
 752          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
 753          * Force overflow the completion.
 754          */
 755         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
 756                 return NULL;
 757
 758         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
 759         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
 760         free = ctx->cq_entries - queued;
 761         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
 762         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
 763         if (!len)
 764                 return NULL;
 765
 766         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
 767                 off <<= 1;
 768                 len <<= 1;
 769         }
 770
 771         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
 772         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
 773
 774         ctx->cached_cq_tail++;
 775         ctx->cqe_cached++;
 776         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
 777                 ctx->cqe_cached++;
 778         return &rings->cqes[off];
 779 }
 780
 781 bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
 782                      bool allow_overflow)
 783 {
 784         struct io_uring_cqe *cqe;
 785
 786         ctx->cq_extra++;
 787
 788         /*
 789          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
 790          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
 791          * the ring.
 792          */
 793         cqe = io_get_cqe(ctx);
 794         if (likely(cqe)) {
 795                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
 796
 797                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
 798                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
 799                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
 800
 801                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
 802                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
 803                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
 804                 }
 805                 return true;
 806         }
 807
 808         if (allow_overflow)
 809                 return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
 810
 811         return false;
 812 }
 813
 814 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx,
 815                      u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
 816                      bool allow_overflow)
 817 {
 818         bool filled;
 819
 820         io_cq_lock(ctx);
 821         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
 822         io_cq_unlock_post(ctx);
 823         return filled;
 824 }
 825
 826 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
 827 {
 828         /*
 829          * If we're the last reference to this request, add to our locked
 830          * free_list cache.
 831          */
 832         if (req_ref_put_and_test(req)) {
 833                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 834
 835                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
 836                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
 837                                 io_disarm_next(req);
 838                         if (req->link) {
 839                                 io_req_task_queue(req->link);
 840                                 req->link = NULL;
 841                         }
 842                 }
 843                 io_req_put_rsrc(req);
 844                 /*
 845                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
 846                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
 847                  * deadlocks.
 848                  */
 849                 io_put_kbuf_comp(req);
 850                 io_dismantle_req(req);
 851                 io_put_task(req->task, 1);
 852                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
 853                 ctx->locked_free_nr++;
 854         }
 855 }
 856
 857 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
 858 {
 859         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
 860                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
 861         __io_req_complete_put(req);
 862 }
 863
 864 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
 865 {
 866         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 867
 868         io_cq_lock(ctx);
 869         __io_req_complete_post(req);
 870         io_cq_unlock_post(ctx);
 871 }
 872
 873 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
 874 {
 875         io_req_complete_post(req);
 876 }
 877
 878 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
 879 {
 880         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 881
 882         req_set_fail(req);
 883         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
 884         if (def->fail)
 885                 def->fail(req);
 886         io_req_complete_post(req);
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
 891  * advance and keep them valid across allocations.
 892  */
 893 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
 894 {
 895         req->ctx = ctx;
 896         req->link = NULL;
 897         req->async_data = NULL;
 898         /* not necessary, but safer to zero */
 899         req->cqe.res = 0;
 900 }
 901
 902 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
 903                                         struct io_submit_state *state)
 904 {
 905         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 906         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
 907         ctx->locked_free_nr = 0;
 908         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
 913  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
 914  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
 915  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
 916  */
 917 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
 918         __must_hold(&ctx->uring_lock)
 919 {
 920         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
 921         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
 922         int ret, i;
 923
 924         /*
 925          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
 926          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
 927          * side cache.
 928          */
 929         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
 930                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
 931                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
 932                         return true;
 933         }
 934
 935         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
 936
 937         /*
 938          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
 939          * retry single alloc to be on the safe side.
 940          */
 941         if (unlikely(ret <= 0)) {
 942                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
 943                 if (!reqs[0])
 944                         return false;
 945                 ret = 1;
 946         }
 947
 948         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
 949         for (i = 0; i < ret; i++) {
 950                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
 951
 952                 io_preinit_req(req, ctx);
 953                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
 954         }
 955         return true;
 956 }
 957
 958 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
 959 {
 960         unsigned int flags = req->flags;
 961
 962         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
 963                 io_clean_op(req);
 964         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
 965                 io_put_file(req->file);
 966 }
 967
 968 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
 969 {
 970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 971
 972         io_req_put_rsrc(req);
 973         io_dismantle_req(req);
 974         io_put_task(req->task, 1);
 975
 976         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 977         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
 978         ctx->locked_free_nr++;
 979         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 980 }
 981
 982 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
 983 {
 984         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 985
 986         io_cq_lock(ctx);
 987         io_disarm_next(req);
 988         io_cq_unlock_post(ctx);
 989 }
 990
 991 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
 992 {
 993         struct io_kiocb *nxt;
 994
 995         /*
 996          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
 997          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
 998          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
 999          * of the chain.
1000          */
1001         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1002                 __io_req_find_next_prep(req);
1003         nxt = req->link;
1004         req->link = NULL;
1005         return nxt;
1006 }
1007
1008 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1009 {
1010         if (!ctx)
1011                 return;
1012         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1013                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1014         if (*locked) {
1015                 io_submit_flush_completions(ctx);
1016                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1017                 *locked = false;
1018         }
1019         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1020 }
1021
1022 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1023                                    struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked,
1024                                    struct llist_node *last)
1025 {
1026         unsigned int count = 0;
1027
1028         while (node != last) {
1029                 struct llist_node *next = node->next;
1030                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1031                                                     io_task_work.node);
1032
1033                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1034
1035                 if (req->ctx != *ctx) {
1036                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1037                         *ctx = req->ctx;
1038                         /* if not contended, grab and improve batching */
1039                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1040                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1041                 }
1042                 req->io_task_work.func(req, locked);
1043                 node = next;
1044                 count++;
1045         }
1046
1047         return count;
1048 }
1049
1050 /**
1051  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1052  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1053  * @new:        new entry as the head of the list
1054  *
1055  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1056  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1057  */
1058 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1059                                                struct llist_node *new)
1060 {
1061         return xchg(&head->first, new);
1062 }
1063
1064 /**
1065  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1066  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1067  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1068  * @new:        new entry as the head of the list
1069  *
1070  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1071  */
1072
1073 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1074                                                   struct llist_node *old,
1075                                                   struct llist_node *new)
1076 {
1077         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1078 }
1079
1080 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1081 {
1082         bool uring_locked = false;
1083         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1084         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1085                                                   task_work);
1086         struct llist_node fake = {};
1087         struct llist_node *node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1088         unsigned int loops = 1;
1089         unsigned int count = handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, NULL);
1090
1091         node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1092         while (node != &fake) {
1093                 loops++;
1094                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1095                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, &fake);
1096                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1097         }
1098
1099         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1100
1101         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1102         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1103                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1104
1105         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1106 }
1107
1108 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1109 {
1110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1111
1112         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1113                 return;
1114         /* need it for the following io_cqring_wake() */
1115         smp_mb__after_atomic();
1116
1117         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle))) {
1118                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1119                 return;
1120         }
1121
1122         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1123                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1124
1125         if (ctx->has_evfd)
1126                 io_eventfd_signal(ctx);
1127         __io_cqring_wake(ctx);
1128 }
1129
1130 static inline void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1131 {
1132         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1134         struct llist_node *node;
1135
1136         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1137                 io_req_local_work_add(req);
1138                 return;
1139         }
1140
1141         /* task_work already pending, we're done */
1142         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1143                 return;
1144
1145         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1146                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1147
1148         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1149                 return;
1150
1151         node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1152
1153         while (node) {
1154                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1155                 node = node->next;
1156                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1157                               &req->ctx->fallback_llist))
1158                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1159         }
1160 }
1161
1162 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1163 {
1164         __io_req_task_work_add(req, true);
1165 }
1166
1167 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1168 {
1169         struct llist_node *node;
1170
1171         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1172         while (node) {
1173                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1174                                                     io_task_work.node);
1175
1176                 node = node->next;
1177                 __io_req_task_work_add(req, false);
1178         }
1179 }
1180
1181 int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1182 {
1183         struct llist_node *node;
1184         struct llist_node fake;
1185         struct llist_node *current_final = NULL;
1186         int ret;
1187         unsigned int loops = 1;
1188
1189         if (unlikely(ctx->submitter_task != current))
1190                 return -EEXIST;
1191
1192         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, &fake);
1193         ret = 0;
1194 again:
1195         while (node != current_final) {
1196                 struct llist_node *next = node->next;
1197                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1198                                                     io_task_work.node);
1199                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1200                 req->io_task_work.func(req, locked);
1201                 ret++;
1202                 node = next;
1203         }
1204
1205         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1206                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1207
1208         node = io_llist_cmpxchg(&ctx->work_llist, &fake, NULL);
1209         if (node != &fake) {
1210                 loops++;
1211                 current_final = &fake;
1212                 node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, &fake);
1213                 goto again;
1214         }
1215
1216         if (*locked)
1217                 io_submit_flush_completions(ctx);
1218         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1219         return ret;
1220
1221 }
1222
1223 int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1224 {
1225         bool locked;
1226         int ret;
1227
1228         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1229                 return 0;
1230
1231         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1232         locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1233         ret = __io_run_local_work(ctx, &locked);
1234         if (locked)
1235                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1236
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1241 {
1242         io_req_complete_post(req);
1243 }
1244
1245 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1246 {
1247         io_req_set_res(req, res, cflags);
1248         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1249         io_req_task_work_add(req);
1250 }
1251
1252 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1253 {
1254         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1255         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1256         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1257 }
1258
1259 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1260 {
1261         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1262         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1263         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1264                 io_queue_sqe(req);
1265         else
1266                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1267 }
1268
1269 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1270 {
1271         io_req_set_res(req, ret, 0);
1272         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1273         io_req_task_work_add(req);
1274 }
1275
1276 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1277 {
1278         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1279         io_req_task_work_add(req);
1280 }
1281
1282 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1283 {
1284         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1285
1286         if (nxt)
1287                 io_req_task_queue(nxt);
1288 }
1289
1290 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1291         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1292 {
1293         struct task_struct *task = NULL;
1294         int task_refs = 0;
1295
1296         do {
1297                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1298                                                     comp_list);
1299
1300                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1301                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1302                                 node = req->comp_list.next;
1303                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1304                                         continue;
1305                         }
1306                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1307                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1308
1309                                 if (apoll->double_poll)
1310                                         kfree(apoll->double_poll);
1311                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1312                                         kfree(apoll);
1313                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1314                         }
1315                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1316                                 io_queue_next(req);
1317                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1318                                 io_clean_op(req);
1319                 }
1320                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1321                         io_put_file(req->file);
1322
1323                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1324
1325                 if (req->task != task) {
1326                         if (task)
1327                                 io_put_task(task, task_refs);
1328                         task = req->task;
1329                         task_refs = 0;
1330                 }
1331                 task_refs++;
1332                 node = req->comp_list.next;
1333                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1334         } while (node);
1335
1336         if (task)
1337                 io_put_task(task, task_refs);
1338 }
1339
1340 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1341         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1342 {
1343         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1344         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1345
1346         io_cq_lock(ctx);
1347         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1348                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1349                                             comp_list);
1350
1351                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1352                         __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1353         }
1354         __io_cq_unlock_post(ctx);
1355
1356         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1357         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1362  * was the last reference to this request.
1363  */
1364 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1365 {
1366         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1367
1368         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1369                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1370                         nxt = io_req_find_next(req);
1371                 io_free_req(req);
1372         }
1373         return nxt;
1374 }
1375
1376 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1377 {
1378         /* See comment at the top of this file */
1379         smp_rmb();
1380         return __io_cqring_events(ctx);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1385  * find and complete them.
1386  */
1387 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1388 {
1389         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1390                 return;
1391
1392         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1393         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1394                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1395                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1396                         break;
1397                 /*
1398                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1399                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1400                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1401                  */
1402                 if (need_resched()) {
1403                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1404                         cond_resched();
1405                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1406                 }
1407         }
1408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1409 }
1410
1411 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1412 {
1413         unsigned int nr_events = 0;
1414         int ret = 0;
1415         unsigned long check_cq;
1416
1417         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1418                 return -EEXIST;
1419
1420         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1421         if (unlikely(check_cq)) {
1422                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1423                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1424                 /*
1425                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1426                  * dropped CQE.
1427                  */
1428                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1429                         return -EBADR;
1430         }
1431         /*
1432          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1433          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1434          * already triggered a CQE (eg in error).
1435          */
1436         if (io_cqring_events(ctx))
1437                 return 0;
1438
1439         do {
1440                 /*
1441                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1442                  * application entering polling for a command before it gets
1443                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1444                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1445                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1446                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1447                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1448                  * very same mutex.
1449                  */
1450                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1451                     io_task_work_pending(ctx)) {
1452                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1453
1454                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1455
1456                         if (task_work_pending(current) ||
1457                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1458                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1459                                 io_run_task_work();
1460                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1461                         }
1462                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1463                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1464                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1465                                 break;
1466                 }
1467                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1468                 if (ret < 0)
1469                         break;
1470                 nr_events += ret;
1471                 ret = 0;
1472         } while (nr_events < min && !need_resched());
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1478 {
1479         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
1480                 unsigned issue_flags = *locked ? 0 : IO_URING_F_UNLOCKED;
1481
1482                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, issue_flags);
1483         }
1484
1485         if (*locked)
1486                 io_req_complete_defer(req);
1487         else
1488                 io_req_complete_post(req);
1489 }
1490
1491 /*
1492  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1493  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1494  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1495  * accessing the kiocb cookie.
1496  */
1497 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1498 {
1499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1500         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1501
1502         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1503         if (unlikely(needs_lock))
1504                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1505
1506         /*
1507          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1508          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1509          * different devices.
1510          */
1511         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1512                 ctx->poll_multi_queue = false;
1513         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1514                 struct io_kiocb *list_req;
1515
1516                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1517                                         comp_list);
1518                 if (list_req->file != req->file)
1519                         ctx->poll_multi_queue = true;
1520         }
1521
1522         /*
1523          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1524          * it to the front so we find it first.
1525          */
1526         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1527                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1528         else
1529                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1530
1531         if (unlikely(needs_lock)) {
1532                 /*
1533                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1534                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1535                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1536                  * whether should wake up sq thread.
1537                  */
1538                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1539                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1540                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1541
1542                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1543         }
1544 }
1545
1546 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1547 {
1548         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1553  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1554  * inline.
1555  */
1556 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1557 {
1558         if (S_ISBLK(mode)) {
1559                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1560                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1561                         return true;
1562                 return false;
1563         }
1564         if (S_ISSOCK(mode))
1565                 return true;
1566         if (S_ISREG(mode)) {
1567                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1568                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1569                     !io_is_uring_fops(file))
1570                         return true;
1571                 return false;
1572         }
1573
1574         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1575         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1576                 return true;
1577         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1582  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1583  * inline.
1584  */
1585 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1586 {
1587         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1588         unsigned int res = 0;
1589
1590         if (S_ISREG(mode))
1591                 res |= FFS_ISREG;
1592         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1593                 res |= FFS_NOWAIT;
1594         return res;
1595 }
1596
1597 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1598 {
1599         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
1600         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1601         if (req->async_data) {
1602                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1603                 return false;
1604         }
1605         return true;
1606 }
1607
1608 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1611
1612         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1613         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1614                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1615         if (!def->prep_async)
1616                 return 0;
1617         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1618                 return -EFAULT;
1619         if (!io_op_defs[req->opcode].manual_alloc) {
1620                 if (io_alloc_async_data(req))
1621                         return -EAGAIN;
1622         }
1623         return def->prep_async(req);
1624 }
1625
1626 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1627 {
1628         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1629         struct io_kiocb *cur;
1630
1631         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1632         io_for_each_link(cur, req)
1633                 seq--;
1634         return seq;
1635 }
1636
1637 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1638 {
1639         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1640         struct io_defer_entry *de;
1641         int ret;
1642         u32 seq = io_get_sequence(req);
1643
1644         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1645         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1646         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1647                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1648 queue:
1649                 ctx->drain_active = false;
1650                 io_req_task_queue(req);
1651                 return;
1652         }
1653         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1654
1655         ret = io_req_prep_async(req);
1656         if (ret) {
1657 fail:
1658                 io_req_complete_failed(req, ret);
1659                 return;
1660         }
1661         io_prep_async_link(req);
1662         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1663         if (!de) {
1664                 ret = -ENOMEM;
1665                 goto fail;
1666         }
1667
1668         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1669         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1670                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1671                 kfree(de);
1672                 goto queue;
1673         }
1674
1675         trace_io_uring_defer(req);
1676         de->req = req;
1677         de->seq = seq;
1678         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1679         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1680 }
1681
1682 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1683 {
1684         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1685                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1686                 io_put_kbuf_comp(req);
1687                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1688         }
1689
1690         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1691                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1692
1693                 if (def->cleanup)
1694                         def->cleanup(req);
1695         }
1696         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1697                 kfree(req->apoll->double_poll);
1698                 kfree(req->apoll);
1699                 req->apoll = NULL;
1700         }
1701         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1702                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1703
1704                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1705         }
1706         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1707                 put_cred(req->creds);
1708         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1709                 kfree(req->async_data);
1710                 req->async_data = NULL;
1711         }
1712         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1713 }
1714
1715 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1716 {
1717         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
1718                 return true;
1719
1720         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1721                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1722         else
1723                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1724
1725         return !!req->file;
1726 }
1727
1728 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1729 {
1730         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1731         const struct cred *creds = NULL;
1732         int ret;
1733
1734         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
1735                 return -EBADF;
1736
1737         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1738                 creds = override_creds(req->creds);
1739
1740         if (!def->audit_skip)
1741                 audit_uring_entry(req->opcode);
1742
1743         ret = def->issue(req, issue_flags);
1744
1745         if (!def->audit_skip)
1746                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1747
1748         if (creds)
1749                 revert_creds(creds);
1750
1751         if (ret == IOU_OK) {
1752                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1753                         io_req_complete_defer(req);
1754                 else
1755                         io_req_complete_post(req);
1756         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1757                 return ret;
1758
1759         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1760         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1761                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1762
1763         return 0;
1764 }
1765
1766 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1767 {
1768         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1769         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1770                 return -EFAULT;
1771         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1772 }
1773
1774 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1775 {
1776         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1777
1778         req = io_put_req_find_next(req);
1779         return req ? &req->work : NULL;
1780 }
1781
1782 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1783 {
1784         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1785         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1786         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1787         bool needs_poll = false;
1788         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1789
1790         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1791         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1792                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1793         else
1794                 req_ref_get(req);
1795
1796         io_arm_ltimeout(req);
1797
1798         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1799         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1800 fail:
1801                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1802                 return;
1803         }
1804         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1805                 err = -EBADF;
1806                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1807                 goto fail;
1808         }
1809
1810         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1811                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1812
1813                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1814                         needs_poll = true;
1815                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1816                 }
1817         }
1818
1819         do {
1820                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1821                 if (ret != -EAGAIN)
1822                         break;
1823                 /*
1824                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1825                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1826                  * wait for request slots on the block side.
1827                  */
1828                 if (!needs_poll) {
1829                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1830                                 break;
1831                         cond_resched();
1832                         continue;
1833                 }
1834
1835                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1836                         return;
1837                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1838                 needs_poll = false;
1839                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1840         } while (1);
1841
1842         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1843         if (ret < 0)
1844                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1845 }
1846
1847 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1848                                       unsigned int issue_flags)
1849 {
1850         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1851         struct file *file = NULL;
1852         unsigned long file_ptr;
1853
1854         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1855
1856         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1857                 goto out;
1858         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1859         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1860         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1861         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1862         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1863         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1864         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1865 out:
1866         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1867         return file;
1868 }
1869
1870 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1871 {
1872         struct file *file = fget(fd);
1873
1874         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1875
1876         /* we don't allow fixed io_uring files */
1877         if (file && io_is_uring_fops(file))
1878                 io_req_track_inflight(req);
1879         return file;
1880 }
1881
1882 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1883         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1884 {
1885         struct io_kiocb *linked_timeout;
1886
1887         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1888                 io_req_complete_failed(req, ret);
1889                 return;
1890         }
1891
1892         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1893
1894         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1895         case IO_APOLL_READY:
1896                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1897                 io_req_task_queue(req);
1898                 break;
1899         case IO_APOLL_ABORTED:
1900                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1901                 io_queue_iowq(req, NULL);
1902                 break;
1903         case IO_APOLL_OK:
1904                 break;
1905         }
1906
1907         if (linked_timeout)
1908                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1909 }
1910
1911 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1912         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1913 {
1914         int ret;
1915
1916         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1917
1918         /*
1919          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1920          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1921          */
1922         if (likely(!ret))
1923                 io_arm_ltimeout(req);
1924         else
1925                 io_queue_async(req, ret);
1926 }
1927
1928 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1929         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1930 {
1931         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1932                 /*
1933                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1934                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1935                  */
1936                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1937                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1938                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1939         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1940                 io_drain_req(req);
1941         } else {
1942                 int ret = io_req_prep_async(req);
1943
1944                 if (unlikely(ret))
1945                         io_req_complete_failed(req, ret);
1946                 else
1947                         io_queue_iowq(req, NULL);
1948         }
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1953  *
1954  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1955  */
1956 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1957                                         struct io_kiocb *req,
1958                                         unsigned int sqe_flags)
1959 {
1960         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1961                 return false;
1962
1963         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1964             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1965                 return false;
1966
1967         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1968                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1969                 return false;
1970
1971         return true;
1972 }
1973
1974 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1975 {
1976         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1977         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1978
1979         ctx->drain_active = true;
1980         if (head) {
1981                 /*
1982                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1983                  * the head request and the next request/link after the current
1984                  * link. Considering sequential execution of links,
1985                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1986                  * link.
1987                  */
1988                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1989                 ctx->drain_next = true;
1990         }
1991 }
1992
1993 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1994                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1995         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1996 {
1997         const struct io_op_def *def;
1998         unsigned int sqe_flags;
1999         int personality;
2000         u8 opcode;
2001
2002         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2003         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2004         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2005         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2006         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2007         req->file = NULL;
2008         req->rsrc_node = NULL;
2009         req->task = current;
2010
2011         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2012                 req->opcode = 0;
2013                 return -EINVAL;
2014         }
2015         def = &io_op_defs[opcode];
2016         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2017                 /* enforce forwards compatibility on users */
2018                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2019                         return -EINVAL;
2020                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2021                         if (!def->buffer_select)
2022                                 return -EOPNOTSUPP;
2023                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2024                 }
2025                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2026                         ctx->drain_disabled = true;
2027                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2028                         if (ctx->drain_disabled)
2029                                 return -EOPNOTSUPP;
2030                         io_init_req_drain(req);
2031                 }
2032         }
2033         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2034                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2035                         return -EACCES;
2036                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2037                 if (ctx->drain_active)
2038                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2039                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2040                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2041                         ctx->drain_next = false;
2042                         ctx->drain_active = true;
2043                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2044                 }
2045         }
2046
2047         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2048                 return -EINVAL;
2049         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2050                 return -EINVAL;
2051
2052         if (def->needs_file) {
2053                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2054
2055                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2056
2057                 /*
2058                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2059                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2060                  */
2061                 if (state->need_plug && def->plug) {
2062                         state->plug_started = true;
2063                         state->need_plug = false;
2064                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2065                 }
2066         }
2067
2068         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2069         if (personality) {
2070                 int ret;
2071
2072                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2073                 if (!req->creds)
2074                         return -EINVAL;
2075                 get_cred(req->creds);
2076                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2077                 if (ret) {
2078                         put_cred(req->creds);
2079                         return ret;
2080                 }
2081                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2082         }
2083
2084         return def->prep(req, sqe);
2085 }
2086
2087 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2088                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2089 {
2090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2091         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2092         struct io_kiocb *head = link->head;
2093
2094         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2095
2096         /*
2097          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2098          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2099          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2100          * should find the flag and handle the rest.
2101          */
2102         req_fail_link_node(req, ret);
2103         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2104                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2105
2106         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2107                 if (head) {
2108                         link->last->link = req;
2109                         link->head = NULL;
2110                         req = head;
2111                 }
2112                 io_queue_sqe_fallback(req);
2113                 return ret;
2114         }
2115
2116         if (head)
2117                 link->last->link = req;
2118         else
2119                 link->head = req;
2120         link->last = req;
2121         return 0;
2122 }
2123
2124 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2125                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2126         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2127 {
2128         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2129         int ret;
2130
2131         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2132         if (unlikely(ret))
2133                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2134
2135         /* don't need @sqe from now on */
2136         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
2137
2138         /*
2139          * If we already have a head request, queue this one for async
2140          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2141          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2142          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2143          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2144          */
2145         if (unlikely(link->head)) {
2146                 ret = io_req_prep_async(req);
2147                 if (unlikely(ret))
2148                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2149
2150                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2151                 link->last->link = req;
2152                 link->last = req;
2153
2154                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2155                         return 0;
2156                 /* last request of the link, flush it */
2157                 req = link->head;
2158                 link->head = NULL;
2159                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2160                         goto fallback;
2161
2162         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2163                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2164                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2165                         link->head = req;
2166                         link->last = req;
2167                 } else {
2168 fallback:
2169                         io_queue_sqe_fallback(req);
2170                 }
2171                 return 0;
2172         }
2173
2174         io_queue_sqe(req);
2175         return 0;
2176 }
2177
2178 /*
2179  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2180  */
2181 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2182 {
2183         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2184
2185         if (unlikely(state->link.head))
2186                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2187         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2188         io_submit_flush_completions(ctx);
2189         if (state->plug_started)
2190                 blk_finish_plug(&state->plug);
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Start submission side cache.
2195  */
2196 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2197                                   unsigned int max_ios)
2198 {
2199         state->plug_started = false;
2200         state->need_plug = max_ios > 2;
2201         state->submit_nr = max_ios;
2202         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2203         state->link.head = NULL;
2204 }
2205
2206 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2207 {
2208         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2209
2210         /*
2211          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2212          * since once we write the new head, the application could
2213          * write new data to them.
2214          */
2215         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2220  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2221  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2222  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2223  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2224  * prevent a re-load down the line.
2225  */
2226 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2227 {
2228         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2229         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2230
2231         /*
2232          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2233          *
2234          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2235          *    head updates.
2236          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2237          *    though the application is the one updating it.
2238          */
2239         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2240         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2241                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2242                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2243                         head <<= 1;
2244                 return &ctx->sq_sqes[head];
2245         }
2246
2247         /* drop invalid entries */
2248         ctx->cq_extra--;
2249         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2250                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2251         return NULL;
2252 }
2253
2254 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2255         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2256 {
2257         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2258         unsigned int left;
2259         int ret;
2260
2261         if (unlikely(!entries))
2262                 return 0;
2263         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2264         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2265         io_get_task_refs(left);
2266         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2267
2268         do {
2269                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2270                 struct io_kiocb *req;
2271
2272                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2273                         break;
2274                 req = io_alloc_req(ctx);
2275                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2276                 if (unlikely(!sqe)) {
2277                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2278                         break;
2279                 }
2280
2281                 /*
2282                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2283                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2284                  */
2285                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2286                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2287                         left--;
2288                         break;
2289                 }
2290         } while (--left);
2291
2292         if (unlikely(left)) {
2293                 ret -= left;
2294                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2295                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2296                         ret = -EAGAIN;
2297                 current->io_uring->cached_refs += left;
2298         }
2299
2300         io_submit_state_end(ctx);
2301          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2302         io_commit_sqring(ctx);
2303         return ret;
2304 }
2305
2306 struct io_wait_queue {
2307         struct wait_queue_entry wq;
2308         struct io_ring_ctx *ctx;
2309         unsigned cq_tail;
2310         unsigned nr_timeouts;
2311 };
2312
2313 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2314 {
2315         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2316                ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
2317                 !llist_empty(&ctx->work_llist));
2318 }
2319
2320 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2321 {
2322         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2323         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2324
2325         /*
2326          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2327          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2328          * regardless of event count.
2329          */
2330         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2331 }
2332
2333 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2334                             int wake_flags, void *key)
2335 {
2336         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2337                                                         wq);
2338         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2339
2340         /*
2341          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2342          * the task, and the next invocation will do it.
2343          */
2344         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(ctx))
2345                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2346         return -1;
2347 }
2348
2349 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2350 {
2351         if (io_run_task_work_ctx(ctx) > 0)
2352                 return 1;
2353         if (task_sigpending(current))
2354                 return -EINTR;
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /* when returns >0, the caller should retry */
2359 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2360                                           struct io_wait_queue *iowq,
2361                                           ktime_t timeout)
2362 {
2363         int ret;
2364         unsigned long check_cq;
2365
2366         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2367         ret = io_run_task_work_sig(ctx);
2368         if (ret || io_should_wake(iowq))
2369                 return ret;
2370
2371         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2372         if (unlikely(check_cq)) {
2373                 /* let the caller flush overflows, retry */
2374                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2375                         return 1;
2376                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2377                         return -EBADR;
2378         }
2379         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2380                 return -ETIME;
2381         return 1;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2386  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2387  */
2388 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2389                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2390                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2391 {
2392         struct io_wait_queue iowq;
2393         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2394         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2395         int ret;
2396
2397         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2398                 return -EEXIST;
2399
2400         do {
2401                 /* always run at least 1 task work to process local work */
2402                 ret = io_run_task_work_ctx(ctx);
2403                 if (ret < 0)
2404                         return ret;
2405                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2406
2407                 /* if user messes with these they will just get an early return */
2408                 if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2409                         return 0;
2410         } while (ret > 0);
2411
2412         if (sig) {
2413 #ifdef CONFIG_COMPAT
2414                 if (in_compat_syscall())
2415                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2416                                                       sigsz);
2417                 else
2418 #endif
2419                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2420
2421                 if (ret)
2422                         return ret;
2423         }
2424
2425         if (uts) {
2426                 struct timespec64 ts;
2427
2428                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2429                         return -EFAULT;
2430                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2431         }
2432
2433         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2434         iowq.wq.private = current;
2435         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2436         iowq.ctx = ctx;
2437         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2438         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2439
2440         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2441         do {
2442                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2443                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2444                         ret = -EBUSY;
2445                         break;
2446                 }
2447                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2448                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2449                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2450                 cond_resched();
2451         } while (ret > 0);
2452
2453         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2454         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2455
2456         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2457 }
2458
2459 static void io_mem_free(void *ptr)
2460 {
2461         struct page *page;
2462
2463         if (!ptr)
2464                 return;
2465
2466         page = virt_to_head_page(ptr);
2467         if (put_page_testzero(page))
2468                 free_compound_page(page);
2469 }
2470
2471 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2472 {
2473         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2474
2475         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2476 }
2477
2478 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2479                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2480 {
2481         struct io_rings *rings;
2482         size_t off, sq_array_size;
2483
2484         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2485         if (off == SIZE_MAX)
2486                 return SIZE_MAX;
2487         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2488                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2489                         return SIZE_MAX;
2490         }
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2494         if (off == 0)
2495                 return SIZE_MAX;
2496 #endif
2497
2498         if (sq_offset)
2499                 *sq_offset = off;
2500
2501         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2502         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2503                 return SIZE_MAX;
2504
2505         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2506                 return SIZE_MAX;
2507
2508         return off;
2509 }
2510
2511 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2512                                unsigned int eventfd_async)
2513 {
2514         struct io_ev_fd *ev_fd;
2515         __s32 __user *fds = arg;
2516         int fd;
2517
2518         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2519                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2520         if (ev_fd)
2521                 return -EBUSY;
2522
2523         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2524                 return -EFAULT;
2525
2526         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2527         if (!ev_fd)
2528                 return -ENOMEM;
2529
2530         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2531         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2532                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2533                 kfree(ev_fd);
2534                 return ret;
2535         }
2536
2537         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2538         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2539         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2540
2541         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2542         ctx->has_evfd = true;
2543         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2544         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2545         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2546         return 0;
2547 }
2548
2549 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2550 {
2551         struct io_ev_fd *ev_fd;
2552
2553         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2554                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2555         if (ev_fd) {
2556                 ctx->has_evfd = false;
2557                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2558                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2559                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2560                 return 0;
2561         }
2562
2563         return -ENXIO;
2564 }
2565
2566 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2567 {
2568         int nr = 0;
2569
2570         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2571         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2572
2573         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2574                 struct io_kiocb *req = io_alloc_req(ctx);
2575
2576                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2577                 nr++;
2578         }
2579         if (nr)
2580                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2581         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2582 }
2583
2584 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2585 {
2586         io_sq_thread_finish(ctx);
2587         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2588         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2589         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2590         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2591
2592         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2593         if (ctx->buf_data)
2594                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2595         if (ctx->file_data)
2596                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2597         if (ctx->rings)
2598                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2599         io_eventfd_unregister(ctx);
2600         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2601         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2602         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2603         io_destroy_buffers(ctx);
2604         if (ctx->sq_creds)
2605                 put_cred(ctx->sq_creds);
2606         if (ctx->submitter_task)
2607                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2608
2609         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2610         if (ctx->rsrc_node)
2611                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2612         if (ctx->rsrc_backup_node)
2613                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2614         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2615         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2616
2617         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2618         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2619
2620 #if defined(CONFIG_UNIX)
2621         if (ctx->ring_sock) {
2622                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2623                 sock_release(ctx->ring_sock);
2624         }
2625 #endif
2626         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2627
2628         if (ctx->mm_account) {
2629                 mmdrop(ctx->mm_account);
2630                 ctx->mm_account = NULL;
2631         }
2632         io_mem_free(ctx->rings);
2633         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2634
2635         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2636         free_uid(ctx->user);
2637         io_req_caches_free(ctx);
2638         if (ctx->hash_map)
2639                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2640         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2641         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2642         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2643         kfree(ctx->io_bl);
2644         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2645         kfree(ctx);
2646 }
2647
2648 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2649 {
2650         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2651         __poll_t mask = 0;
2652
2653         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2654         /*
2655          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2656          * io_commit_cqring
2657          */
2658         smp_rmb();
2659         if (!io_sqring_full(ctx))
2660                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2661
2662         /*
2663          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2664          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2665          *      CPU0                    CPU1
2666          *      ----                    ----
2667          * lock(&ctx->uring_lock);
2668          *                              lock(&ep->mtx);
2669          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2670          * lock(&ep->mtx);
2671          *
2672          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2673          * pushs them to do the flush.
2674          */
2675
2676         if (io_cqring_events(ctx) || io_has_work(ctx))
2677                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2678
2679         return mask;
2680 }
2681
2682 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2683 {
2684         const struct cred *creds;
2685
2686         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2687         if (creds) {
2688                 put_cred(creds);
2689                 return 0;
2690         }
2691
2692         return -EINVAL;
2693 }
2694
2695 struct io_tctx_exit {
2696         struct callback_head            task_work;
2697         struct completion               completion;
2698         struct io_ring_ctx              *ctx;
2699 };
2700
2701 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2702 {
2703         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2704         struct io_tctx_exit *work;
2705
2706         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2707         /*
2708          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2709          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2710          */
2711         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2712                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2713         complete(&work->completion);
2714 }
2715
2716 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2717 {
2718         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2719
2720         return req->ctx == data;
2721 }
2722
2723 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2724 {
2725         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2726         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2727         unsigned long interval = HZ / 20;
2728         struct io_tctx_exit exit;
2729         struct io_tctx_node *node;
2730         int ret;
2731
2732         /*
2733          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2734          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2735          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2736          * as nobody else will be looking for them.
2737          */
2738         do {
2739                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2740                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2741
2742                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2743                         cond_resched();
2744
2745                 if (ctx->sq_data) {
2746                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2747                         struct task_struct *tsk;
2748
2749                         io_sq_thread_park(sqd);
2750                         tsk = sqd->thread;
2751                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2752                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2753                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2754                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2755                 }
2756
2757                 io_req_caches_free(ctx);
2758
2759                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2760                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2761                         interval = HZ * 60;
2762                 }
2763         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2764
2765         init_completion(&exit.completion);
2766         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2767         exit.ctx = ctx;
2768         /*
2769          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2770          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2771          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2772          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2773          */
2774         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2775         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2776                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2777
2778                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2779                                         ctx_node);
2780                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2781                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2782                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2783                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2784                         continue;
2785
2786                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2787                 wait_for_completion(&exit.completion);
2788                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2789         }
2790         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2791         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2792         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2793
2794         io_ring_ctx_free(ctx);
2795 }
2796
2797 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2798 {
2799         unsigned long index;
2800         struct creds *creds;
2801
2802         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2803         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2804         if (ctx->rings)
2805                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2806         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2807                 io_unregister_personality(ctx, index);
2808         if (ctx->rings)
2809                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2810         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2811
2812         /*
2813          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
2814          * and therefore did not submit any requests
2815          */
2816         if (ctx->rings)
2817                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2818
2819         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2820         /*
2821          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2822          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2823          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2824          * over using system_wq.
2825          */
2826         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2827 }
2828
2829 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2830 {
2831         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2832
2833         file->private_data = NULL;
2834         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 struct io_task_cancel {
2839         struct task_struct *task;
2840         bool all;
2841 };
2842
2843 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2844 {
2845         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2846         struct io_task_cancel *cancel = data;
2847
2848         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2849 }
2850
2851 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2852                                          struct task_struct *task,
2853                                          bool cancel_all)
2854 {
2855         struct io_defer_entry *de;
2856         LIST_HEAD(list);
2857
2858         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2859         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2860                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2861                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2862                         break;
2863                 }
2864         }
2865         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2866         if (list_empty(&list))
2867                 return false;
2868
2869         while (!list_empty(&list)) {
2870                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2871                 list_del_init(&de->list);
2872                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2873                 kfree(de);
2874         }
2875         return true;
2876 }
2877
2878 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2879 {
2880         struct io_tctx_node *node;
2881         enum io_wq_cancel cret;
2882         bool ret = false;
2883
2884         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2885         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2886                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2887
2888                 /*
2889                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2890                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2891                  */
2892                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2893                         continue;
2894                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2895                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2896         }
2897         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2898
2899         return ret;
2900 }
2901
2902 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2903                                                 struct task_struct *task,
2904                                                 bool cancel_all)
2905 {
2906         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2907         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2908         enum io_wq_cancel cret;
2909         bool ret = false;
2910
2911         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2912         if (!ctx->rings)
2913                 return false;
2914
2915         if (!task) {
2916                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2917         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2918                 /*
2919                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2920                  * it's fine as the task is in exit/exec.
2921                  */
2922                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2923                                        &cancel, true);
2924                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2925         }
2926
2927         /* SQPOLL thread does its own polling */
2928         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2929             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2930                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2931                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2932                         ret = true;
2933                 }
2934         }
2935
2936         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2937                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
2938         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2939         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2940         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2941         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2942         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2943         if (task)
2944                 ret |= io_run_task_work() > 0;
2945         return ret;
2946 }
2947
2948 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2949 {
2950         if (tracked)
2951                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2952         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2957  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2958  */
2959 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2960 {
2961         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2962         struct io_ring_ctx *ctx;
2963         s64 inflight;
2964         DEFINE_WAIT(wait);
2965
2966         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2967
2968         if (!current->io_uring)
2969                 return;
2970         if (tctx->io_wq)
2971                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2972
2973         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2974         do {
2975                 bool loop = false;
2976
2977                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2978                 /* read completions before cancelations */
2979                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2980                 if (!inflight)
2981                         break;
2982
2983                 if (!sqd) {
2984                         struct io_tctx_node *node;
2985                         unsigned long index;
2986
2987                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2988                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2989                                 if (node->ctx->sq_data)
2990                                         continue;
2991                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
2992                                                         current, cancel_all);
2993                         }
2994                 } else {
2995                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2996                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
2997                                                                      current,
2998                                                                      cancel_all);
2999                 }
3000
3001                 if (loop) {
3002                         cond_resched();
3003                         continue;
3004                 }
3005
3006                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3007                 io_run_task_work();
3008                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3009
3010                 /*
3011                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3012                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3013                  * prepare_to_wait().
3014                  */
3015                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3016                         schedule();
3017                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3018         } while (1);
3019
3020         io_uring_clean_tctx(tctx);
3021         if (cancel_all) {
3022                 /*
3023                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3024                  * ->in_idle set for normal exit.
3025                  */
3026                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
3027                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3028                 __io_uring_free(current);
3029         }
3030 }
3031
3032 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3033 {
3034         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3035 }
3036
3037 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3038                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3039 {
3040         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3041         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3042         struct page *page;
3043         void *ptr;
3044
3045         switch (offset) {
3046         case IORING_OFF_SQ_RING:
3047         case IORING_OFF_CQ_RING:
3048                 ptr = ctx->rings;
3049                 break;
3050         case IORING_OFF_SQES:
3051                 ptr = ctx->sq_sqes;
3052                 break;
3053         default:
3054                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3055         }
3056
3057         page = virt_to_head_page(ptr);
3058         if (sz > page_size(page))
3059                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3060
3061         return ptr;
3062 }
3063
3064 #ifdef CONFIG_MMU
3065
3066 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3067 {
3068         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3069         unsigned long pfn;
3070         void *ptr;
3071
3072         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3073         if (IS_ERR(ptr))
3074                 return PTR_ERR(ptr);
3075
3076         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3077         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3078 }
3079
3080 #else /* !CONFIG_MMU */
3081
3082 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3083 {
3084         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
3085 }
3086
3087 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3088 {
3089         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3090 }
3091
3092 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3093         unsigned long addr, unsigned long len,
3094         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3095 {
3096         void *ptr;
3097
3098         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3099         if (IS_ERR(ptr))
3100                 return PTR_ERR(ptr);
3101
3102         return (unsigned long) ptr;
3103 }
3104
3105 #endif /* !CONFIG_MMU */
3106
3107 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3108 {
3109         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3110                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3111
3112                 if (argsz != sizeof(arg))
3113                         return -EINVAL;
3114                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3115                         return -EFAULT;
3116         }
3117         return 0;
3118 }
3119
3120 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3121                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3122                           const sigset_t __user **sig)
3123 {
3124         struct io_uring_getevents_arg arg;
3125
3126         /*
3127          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3128          * is just a pointer to the sigset_t.
3129          */
3130         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3131                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3132                 *ts = NULL;
3133                 return 0;
3134         }
3135
3136         /*
3137          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3138          * timespec and sigset_t pointers if good.
3139          */
3140         if (*argsz != sizeof(arg))
3141                 return -EINVAL;
3142         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3143                 return -EFAULT;
3144         if (arg.pad)
3145                 return -EINVAL;
3146         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3147         *argsz = arg.sigmask_sz;
3148         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3149         return 0;
3150 }
3151
3152 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3153                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3154                 size_t, argsz)
3155 {
3156         struct io_ring_ctx *ctx;
3157         struct fd f;
3158         long ret;
3159
3160         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3161                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3162                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3163                 return -EINVAL;
3164
3165         /*
3166          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3167          * need only dereference our task private array to find it.
3168          */
3169         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3170                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3171
3172                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3173                         return -EINVAL;
3174                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3175                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3176                 f.flags = 0;
3177                 if (unlikely(!f.file))
3178                         return -EBADF;
3179         } else {
3180                 f = fdget(fd);
3181                 if (unlikely(!f.file))
3182                         return -EBADF;
3183                 ret = -EOPNOTSUPP;
3184                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3185                         goto out;
3186         }
3187
3188         ctx = f.file->private_data;
3189         ret = -EBADFD;
3190         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3191                 goto out;
3192
3193         /*
3194          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3195          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3196          * we were asked to.
3197          */
3198         ret = 0;
3199         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3200                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3201
3202                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3203                         ret = -EOWNERDEAD;
3204                         goto out;
3205                 }
3206                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3207                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3208                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3209                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3210                         if (ret)
3211                                 goto out;
3212                 }
3213                 ret = to_submit;
3214         } else if (to_submit) {
3215                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3216                 if (unlikely(ret))
3217                         goto out;
3218
3219                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3220                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3221                 if (ret != to_submit) {
3222                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3223                         goto out;
3224                 }
3225                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3226                         if (ctx->syscall_iopoll)
3227                                 goto iopoll_locked;
3228                         /*
3229                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3230                          * it should handle ownership problems if any.
3231                          */
3232                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3233                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3234                 }
3235                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3236         }
3237
3238         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3239                 int ret2;
3240
3241                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3242                         /*
3243                          * We disallow the app entering submit/complete with
3244                          * polling, but we still need to lock the ring to
3245                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3246                          * a workqueue.
3247                          */
3248                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3249 iopoll_locked:
3250                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3251                         if (likely(!ret2)) {
3252                                 min_complete = min(min_complete,
3253                                                    ctx->cq_entries);
3254                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3255                         }
3256                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3257                 } else {
3258                         const sigset_t __user *sig;
3259                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3260
3261                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3262                         if (likely(!ret2)) {
3263                                 min_complete = min(min_complete,
3264                                                    ctx->cq_entries);
3265                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3266                                                       argsz, ts);
3267                         }
3268                 }
3269
3270                 if (!ret) {
3271                         ret = ret2;
3272
3273                         /*
3274                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3275                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3276                          * as they are obviously ok with those drops.
3277                          */
3278                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3279                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3280                                           &ctx->check_cq);
3281                 }
3282         }
3283 out:
3284         fdput(f);
3285         return ret;
3286 }
3287
3288 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3289         .release        = io_uring_release,
3290         .mmap           = io_uring_mmap,
3291 #ifndef CONFIG_MMU
3292         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3293         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3294 #endif
3295         .poll           = io_uring_poll,
3296 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3297         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3298 #endif
3299 };
3300
3301 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3302 {
3303         return file->f_op == &io_uring_fops;
3304 }
3305
3306 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3307                                          struct io_uring_params *p)
3308 {
3309         struct io_rings *rings;
3310         size_t size, sq_array_offset;
3311
3312         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3313         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3314         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3315
3316         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3317         if (size == SIZE_MAX)
3318                 return -EOVERFLOW;
3319
3320         rings = io_mem_alloc(size);
3321         if (!rings)
3322                 return -ENOMEM;
3323
3324         ctx->rings = rings;
3325         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3326         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3327         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3328         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3329         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3330
3331         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3332                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3333         else
3334                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3335         if (size == SIZE_MAX) {
3336                 io_mem_free(ctx->rings);
3337                 ctx->rings = NULL;
3338                 return -EOVERFLOW;
3339         }
3340
3341         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3342         if (!ctx->sq_sqes) {
3343                 io_mem_free(ctx->rings);
3344                 ctx->rings = NULL;
3345                 return -ENOMEM;
3346         }
3347
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3352 {
3353         int ret, fd;
3354
3355         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3356         if (fd < 0)
3357                 return fd;
3358
3359         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3360         if (ret) {
3361                 put_unused_fd(fd);
3362                 return ret;
3363         }
3364         fd_install(fd, file);
3365         return fd;
3366 }
3367
3368 /*
3369  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3370  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3371  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3372  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3373  */
3374 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3375 {
3376         struct file *file;
3377 #if defined(CONFIG_UNIX)
3378         int ret;
3379
3380         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3381                                 &ctx->ring_sock);
3382         if (ret)
3383                 return ERR_PTR(ret);
3384 #endif
3385
3386         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3387                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3388 #if defined(CONFIG_UNIX)
3389         if (IS_ERR(file)) {
3390                 sock_release(ctx->ring_sock);
3391                 ctx->ring_sock = NULL;
3392         } else {
3393                 ctx->ring_sock->file = file;
3394         }
3395 #endif
3396         return file;
3397 }
3398
3399 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3400                                   struct io_uring_params __user *params)
3401 {
3402         struct io_ring_ctx *ctx;
3403         struct file *file;
3404         int ret;
3405
3406         if (!entries)
3407                 return -EINVAL;
3408         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3409                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3410                         return -EINVAL;
3411                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3412         }
3413
3414         /*
3415          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3416          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3417          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3418          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3419          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3420          * of CQ ring entries manually.
3421          */
3422         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3423         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3424                 /*
3425                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3426                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3427                  * any cq vs sq ring sizing.
3428                  */
3429                 if (!p->cq_entries)
3430                         return -EINVAL;
3431                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3432                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3433                                 return -EINVAL;
3434                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3435                 }
3436                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3437                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3438                         return -EINVAL;
3439         } else {
3440                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3441         }
3442
3443         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3444         if (!ctx)
3445                 return -ENOMEM;
3446
3447         /*
3448          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3449          * space applications don't need to do io completion events
3450          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3451          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3452          */
3453         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3454             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3455                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3456
3457         ctx->compat = in_compat_syscall();
3458         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3459                 ctx->user = get_uid(current_user());
3460
3461         /*
3462          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3463          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3464          */
3465         ret = -EINVAL;
3466         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3467                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3468                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3469                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3470                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3471                         goto err;
3472                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3473         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3474                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3475         } else {
3476                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3477                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3478                         goto err;
3479                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3480         }
3481
3482         /*
3483          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3484          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3485          * that.
3486          */
3487         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3488             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3489                 goto err;
3490         }
3491
3492         /*
3493          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3494          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3495          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3496          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3497          */
3498         mmgrab(current->mm);
3499         ctx->mm_account = current->mm;
3500
3501         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3502         if (ret)
3503                 goto err;
3504
3505         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3506         if (ret)
3507                 goto err;
3508         /* always set a rsrc node */
3509         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3510         if (ret)
3511                 goto err;
3512         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3513
3514         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3515         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3516         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3517         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3518         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3519         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3520         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3521         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3522
3523         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3524         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3525         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3526         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3527         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3528         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3529         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3530         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3531
3532         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3533                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3534                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3535                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3536                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3537                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3538                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3539
3540         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3541                 ret = -EFAULT;
3542                 goto err;
3543         }
3544
3545         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3546             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3547                 ctx->submitter_task = get_task_struct(current);
3548
3549         file = io_uring_get_file(ctx);
3550         if (IS_ERR(file)) {
3551                 ret = PTR_ERR(file);
3552                 goto err;
3553         }
3554
3555         /*
3556          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3557          * having closed it before we finish setup
3558          */
3559         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3560         if (ret < 0) {
3561                 /* fput will clean it up */
3562                 fput(file);
3563                 return ret;
3564         }
3565
3566         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3567         return ret;
3568 err:
3569         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3570         return ret;
3571 }
3572
3573 /*
3574  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3575  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3576  * params structure passed in.
3577  */
3578 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3579 {
3580         struct io_uring_params p;
3581         int i;
3582
3583         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3584                 return -EFAULT;
3585         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3586                 if (p.resv[i])
3587                         return -EINVAL;
3588         }
3589
3590         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3591                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3592                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3593                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3594                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3595                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3596                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3597                 return -EINVAL;
3598
3599         return io_uring_create(entries, &p, params);
3600 }
3601
3602 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3603                 struct io_uring_params __user *, params)
3604 {
3605         return io_uring_setup(entries, params);
3606 }
3607
3608 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3609                            unsigned nr_args)
3610 {
3611         struct io_uring_probe *p;
3612         size_t size;
3613         int i, ret;
3614
3615         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3616         if (size == SIZE_MAX)
3617                 return -EOVERFLOW;
3618         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3619         if (!p)
3620                 return -ENOMEM;
3621
3622         ret = -EFAULT;
3623         if (copy_from_user(p, arg, size))
3624                 goto out;
3625         ret = -EINVAL;
3626         if (memchr_inv(p, 0, size))
3627                 goto out;
3628
3629         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3630         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3631                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3632
3633         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3634                 p->ops[i].op = i;
3635                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3636                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3637         }
3638         p->ops_len = i;
3639
3640         ret = 0;
3641         if (copy_to_user(arg, p, size))
3642                 ret = -EFAULT;
3643 out:
3644         kfree(p);
3645         return ret;
3646 }
3647
3648 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3649 {
3650         const struct cred *creds;
3651         u32 id;
3652         int ret;
3653
3654         creds = get_current_cred();
3655
3656         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3657                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3658         if (ret < 0) {
3659                 put_cred(creds);
3660                 return ret;
3661         }
3662         return id;
3663 }
3664
3665 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3666                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3667 {
3668         struct io_uring_restriction *res;
3669         size_t size;
3670         int i, ret;
3671
3672         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3673         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3674                 return -EBADFD;
3675
3676         /* We allow only a single restrictions registration */
3677         if (ctx->restrictions.registered)
3678                 return -EBUSY;
3679
3680         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3684         if (size == SIZE_MAX)
3685                 return -EOVERFLOW;
3686
3687         res = memdup_user(arg, size);
3688         if (IS_ERR(res))
3689                 return PTR_ERR(res);
3690
3691         ret = 0;
3692
3693         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3694                 switch (res[i].opcode) {
3695                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3696                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3697                                 ret = -EINVAL;
3698                                 goto out;
3699                         }
3700
3701                         __set_bit(res[i].register_op,
3702                                   ctx->restrictions.register_op);
3703                         break;
3704                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3705                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3706                                 ret = -EINVAL;
3707                                 goto out;
3708                         }
3709
3710                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3711                         break;
3712                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3713                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3714                         break;
3715                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3716                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3717                         break;
3718                 default:
3719                         ret = -EINVAL;
3720                         goto out;
3721                 }
3722         }
3723
3724 out:
3725         /* Reset all restrictions if an error happened */
3726         if (ret != 0)
3727                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3728         else
3729                 ctx->restrictions.registered = true;
3730
3731         kfree(res);
3732         return ret;
3733 }
3734
3735 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3736 {
3737         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3738                 return -EBADFD;
3739
3740         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task)
3741                 ctx->submitter_task = get_task_struct(current);
3742
3743         if (ctx->restrictions.registered)
3744                 ctx->restricted = 1;
3745
3746         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3747         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3748                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3749         return 0;
3750 }
3751
3752 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3753                                        void __user *arg, unsigned len)
3754 {
3755         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3756         cpumask_var_t new_mask;
3757         int ret;
3758
3759         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3760                 return -EINVAL;
3761
3762         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3763                 return -ENOMEM;
3764
3765         cpumask_clear(new_mask);
3766         if (len > cpumask_size())
3767                 len = cpumask_size();
3768
3769         if (in_compat_syscall()) {
3770                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3771                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3772                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3773         } else {
3774                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3775         }
3776
3777         if (ret) {
3778                 free_cpumask_var(new_mask);
3779                 return -EFAULT;
3780         }
3781
3782         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3783         free_cpumask_var(new_mask);
3784         return ret;
3785 }
3786
3787 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3788 {
3789         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3790
3791         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3792                 return -EINVAL;
3793
3794         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3795 }
3796
3797 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3798                                                void __user *arg)
3799         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3800 {
3801         struct io_tctx_node *node;
3802         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3803         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3804         __u32 new_count[2];
3805         int i, ret;
3806
3807         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3808                 return -EFAULT;
3809         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3810                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3811                         return -EINVAL;
3812
3813         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3814                 sqd = ctx->sq_data;
3815                 if (sqd) {
3816                         /*
3817                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3818                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3819                          * a ref to the ctx.
3820                          */
3821                         refcount_inc(&sqd->refs);
3822                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3823                         mutex_lock(&sqd->lock);
3824                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3825                         if (sqd->thread)
3826                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3827                 }
3828         } else {
3829                 tctx = current->io_uring;
3830         }
3831
3832         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3833
3834         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3835                 if (new_count[i])
3836                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3837         ctx->iowq_limits_set = true;
3838
3839         if (tctx && tctx->io_wq) {
3840                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3841                 if (ret)
3842                         goto err;
3843         } else {
3844                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3845         }
3846
3847         if (sqd) {
3848                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3849                 io_put_sq_data(sqd);
3850         }
3851
3852         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3853                 return -EFAULT;
3854
3855         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3856         if (sqd)
3857                 return 0;
3858
3859         /* now propagate the restriction to all registered users */
3860         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3861                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3862
3863                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3864                         continue;
3865
3866                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3867                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3868                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3869                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3870         }
3871         return 0;
3872 err:
3873         if (sqd) {
3874                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3875                 io_put_sq_data(sqd);
3876         }
3877         return ret;
3878 }
3879
3880 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3881                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3882         __releases(ctx->uring_lock)
3883         __acquires(ctx->uring_lock)
3884 {
3885         int ret;
3886
3887         /*
3888          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
3889          * dying as we're holding a file ref here.
3890          */
3891         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
3892                 return -ENXIO;
3893
3894         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
3895                 return -EEXIST;
3896
3897         if (ctx->restricted) {
3898                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3899                         return -EINVAL;
3900                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3901                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3902                         return -EACCES;
3903         }
3904
3905         switch (opcode) {
3906         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3907                 ret = -EFAULT;
3908                 if (!arg)
3909                         break;
3910                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3911                 break;
3912         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3913                 ret = -EINVAL;
3914                 if (arg || nr_args)
3915                         break;
3916                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3917                 break;
3918         case IORING_REGISTER_FILES:
3919                 ret = -EFAULT;
3920                 if (!arg)
3921                         break;
3922                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3923                 break;
3924         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3925                 ret = -EINVAL;
3926                 if (arg || nr_args)
3927                         break;
3928                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3929                 break;
3930         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3931                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3932                 break;
3933         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3934                 ret = -EINVAL;
3935                 if (nr_args != 1)
3936                         break;
3937                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3938                 break;
3939         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3940                 ret = -EINVAL;
3941                 if (nr_args != 1)
3942                         break;
3943                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3944                 break;
3945         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3946                 ret = -EINVAL;
3947                 if (arg || nr_args)
3948                         break;
3949                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3950                 break;
3951         case IORING_REGISTER_PROBE:
3952                 ret = -EINVAL;
3953                 if (!arg || nr_args > 256)
3954                         break;
3955                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3956                 break;
3957         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3958                 ret = -EINVAL;
3959                 if (arg || nr_args)
3960                         break;
3961                 ret = io_register_personality(ctx);
3962                 break;
3963         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3964                 ret = -EINVAL;
3965                 if (arg)
3966                         break;
3967                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3968                 break;
3969         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3970                 ret = -EINVAL;
3971                 if (arg || nr_args)
3972                         break;
3973                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3974                 break;
3975         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3976                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3977                 break;
3978         case IORING_REGISTER_FILES2:
3979                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3980                 break;
3981         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3982                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3983                                               IORING_RSRC_FILE);
3984                 break;
3985         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3986                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3987                 break;
3988         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3989                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3990                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3991                 break;
3992         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3993                 ret = -EINVAL;
3994                 if (!arg || !nr_args)
3995                         break;
3996                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3997                 break;
3998         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3999                 ret = -EINVAL;
4000                 if (arg || nr_args)
4001                         break;
4002                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4003                 break;
4004         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4005                 ret = -EINVAL;
4006                 if (!arg || nr_args != 2)
4007                         break;
4008                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4009                 break;
4010         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4011                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4012                 break;
4013         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4014                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4015                 break;
4016         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4017                 ret = -EINVAL;
4018                 if (!arg || nr_args != 1)
4019                         break;
4020                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4021                 break;
4022         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4023                 ret = -EINVAL;
4024                 if (!arg || nr_args != 1)
4025                         break;
4026                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4027                 break;
4028         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4029                 ret = -EINVAL;
4030                 if (!arg || nr_args != 1)
4031                         break;
4032                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4033                 break;
4034         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4035                 ret = -EINVAL;
4036                 if (!arg || nr_args)
4037                         break;
4038                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4039                 break;
4040         default:
4041                 ret = -EINVAL;
4042                 break;
4043         }
4044
4045         return ret;
4046 }
4047
4048 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4049                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4050 {
4051         struct io_ring_ctx *ctx;
4052         long ret = -EBADF;
4053         struct fd f;
4054
4055         f = fdget(fd);
4056         if (!f.file)
4057                 return -EBADF;
4058
4059         ret = -EOPNOTSUPP;
4060         if (!io_is_uring_fops(f.file))
4061                 goto out_fput;
4062
4063         ctx = f.file->private_data;
4064
4065         io_run_task_work_ctx(ctx);
4066
4067         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4068         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4069         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4070         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4071 out_fput:
4072         fdput(f);
4073         return ret;
4074 }
4075
4076 static int __init io_uring_init(void)
4077 {
4078 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4079         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4080         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4081 } while (0)
4082
4083 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4084         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4085 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4086         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4087         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4088         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4089         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4090         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4091         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4092         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4093         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4094         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4095         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4096         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4097         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4098         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4099         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4100         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4101         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4102         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4103         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4104         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4105         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4106         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4107         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4108         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4109         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4110         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4111         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4112         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4113         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4114         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4115         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4116         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4117         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4118         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4119         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4120         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4121         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4122         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4123         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4124         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4125         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4126         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4127         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4128         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4129         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4130
4131         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4132                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4133         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4134                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4135
4136         /* ->buf_index is u16 */
4137         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4138         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4139                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4140
4141         /* should fit into one byte */
4142         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4143         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4144         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4145
4146         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4147
4148         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4149
4150         io_uring_optable_init();
4151
4152         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4153                                 SLAB_ACCOUNT);
4154         return 0;
4155 };
4156 __initcall(io_uring_init);