io_uring: don't set REQ_F_COMPLETE_INLINE in tw
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75
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_types.h"
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92
93 #include "timeout.h"
94 #include "poll.h"
95
96 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
97 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
98
99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
101
102 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
103                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
104
105 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
106                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
107
108 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
109                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
110                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
113                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
114
115 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
116
117 #define IO_COMPL_BATCH                  32
118 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
119 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
120
121 enum {
122         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
123         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
124 };
125
126 struct io_defer_entry {
127         struct list_head        list;
128         struct io_kiocb         *req;
129         u32                     seq;
130 };
131
132 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
133 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
134 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
135
136 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
137                                          struct task_struct *task,
138                                          bool cancel_all);
139
140 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
141 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
142 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
143
144 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
145
146 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
147
148 static struct kmem_cache *req_cachep;
149
150 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
151 {
152 #if defined(CONFIG_UNIX)
153         if (io_is_uring_fops(file)) {
154                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
155
156                 return ctx->ring_sock->sk;
157         }
158 #endif
159         return NULL;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
162
163 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
164 {
165         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
166                 __io_submit_flush_completions(ctx);
167 }
168
169 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
170 {
171         struct io_kiocb *req;
172
173         io_for_each_link(req, head) {
174                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
175                         return true;
176         }
177         return false;
178 }
179
180 /*
181  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
182  * User must not hold timeout_lock.
183  */
184 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
185                         bool cancel_all)
186 {
187         bool matched;
188
189         if (task && head->task != task)
190                 return false;
191         if (cancel_all)
192                 return true;
193
194         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
195                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
196
197                 /* protect against races with linked timeouts */
198                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
199                 matched = io_match_linked(head);
200                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
201         } else {
202                 matched = io_match_linked(head);
203         }
204         return matched;
205 }
206
207 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
208 {
209         req_set_fail(req);
210         io_req_set_res(req, res, 0);
211 }
212
213 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
214 {
215         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
216 }
217
218 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
219 {
220         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
221
222         complete(&ctx->ref_comp);
223 }
224
225 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
226 {
227         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
228                                                 fallback_work.work);
229         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
230         struct io_kiocb *req, *tmp;
231         bool locked = false;
232
233         percpu_ref_get(&ctx->refs);
234         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
235                 req->io_task_work.func(req, &locked);
236
237         if (locked) {
238                 io_submit_flush_completions(ctx);
239                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
240         }
241         percpu_ref_put(&ctx->refs);
242 }
243
244 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx;
247         int hash_bits;
248
249         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
250         if (!ctx)
251                 return NULL;
252
253         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
254
255         /*
256          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
257          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
258          */
259         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
260         hash_bits -= 5;
261         if (hash_bits <= 0)
262                 hash_bits = 1;
263         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
264         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
265                                         GFP_KERNEL);
266         if (!ctx->cancel_hash)
267                 goto err;
268         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
269
270         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
271         if (!ctx->dummy_ubuf)
272                 goto err;
273         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
274         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
275
276         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
277                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
278                 goto err;
279
280         ctx->flags = p->flags;
281         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
282         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
283         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
284         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
285         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
286         init_completion(&ctx->ref_comp);
287         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
288         mutex_init(&ctx->uring_lock);
289         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
290         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
291         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
292         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
293         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
294         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
295         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
296         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
297         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
298         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
300         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
301         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
302         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
303         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
304         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
305         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
306         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
307         return ctx;
308 err:
309         kfree(ctx->dummy_ubuf);
310         kfree(ctx->cancel_hash);
311         kfree(ctx->io_bl);
312         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
313         kfree(ctx);
314         return NULL;
315 }
316
317 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
318 {
319         struct io_rings *r = ctx->rings;
320
321         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
322         ctx->cq_extra--;
323 }
324
325 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
326 {
327         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
328                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
329
330                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
331         }
332
333         return false;
334 }
335
336 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
337 {
338         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
339                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
340                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
341         }
342 }
343
344 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
345 {
346         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
347                 return NULL;
348
349         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
350         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
351
352         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
353         io_req_set_refcount(req);
354         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
355         return req->link;
356 }
357
358 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
359 {
360         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
361                 return NULL;
362         return __io_prep_linked_timeout(req);
363 }
364
365 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
366 {
367         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
368 }
369
370 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
371 {
372         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
373                 __io_arm_ltimeout(req);
374 }
375
376 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
377 {
378         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
380
381         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
382                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
383                 req->creds = get_current_cred();
384         }
385
386         req->work.list.next = NULL;
387         req->work.flags = 0;
388         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
389         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
390                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
391
392         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
393                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
394                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
395         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
396                 if (def->unbound_nonreg_file)
397                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
398         }
399 }
400
401 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
402 {
403         struct io_kiocb *cur;
404
405         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
406                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
407
408                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
409                 io_for_each_link(cur, req)
410                         io_prep_async_work(cur);
411                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
412         } else {
413                 io_for_each_link(cur, req)
414                         io_prep_async_work(cur);
415         }
416 }
417
418 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
419 {
420         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
421         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
422
423         BUG_ON(!tctx);
424         BUG_ON(!tctx->io_wq);
425
426         /* init ->work of the whole link before punting */
427         io_prep_async_link(req);
428
429         /*
430          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
431          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
432          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
433          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
434          * worker for it).
435          */
436         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
437                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
438
439         trace_io_uring_queue_async_work(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
440                                         req->opcode, req->flags, &req->work,
441                                         io_wq_is_hashed(&req->work));
442         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
443         if (link)
444                 io_queue_linked_timeout(link);
445 }
446
447 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
448 {
449         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
450                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
451                                                 struct io_defer_entry, list);
452
453                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
454                         break;
455                 list_del_init(&de->list);
456                 io_req_task_queue(de->req);
457                 kfree(de);
458         }
459 }
460
461 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
462 {
463         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
464                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
465                 if (ctx->off_timeout_used)
466                         io_flush_timeouts(ctx);
467                 if (ctx->drain_active)
468                         io_queue_deferred(ctx);
469                 io_commit_cqring(ctx);
470                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
471         }
472         if (ctx->has_evfd)
473                 io_eventfd_signal(ctx);
474 }
475
476 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
477 {
478         struct io_ev_fd *ev_fd;
479
480         rcu_read_lock();
481         /*
482          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
483          * and eventfd_signal
484          */
485         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
486
487         /*
488          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
489          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
490          * the function and rcu_read_lock.
491          */
492         if (unlikely(!ev_fd))
493                 goto out;
494         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
495                 goto out;
496
497         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
498                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
499 out:
500         rcu_read_unlock();
501 }
502
503 /*
504  * This should only get called when at least one event has been posted.
505  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
506  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
507  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
508  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
509  */
510 void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
511 {
512         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
513                      ctx->has_evfd))
514                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
515
516         io_cqring_wake(ctx);
517 }
518
519 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
520 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
521 {
522         bool all_flushed, posted;
523         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
524
525         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
526                 return false;
527
528         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
529                 cqe_size <<= 1;
530
531         posted = false;
532         spin_lock(&ctx->completion_lock);
533         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
534                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
535                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
536
537                 if (!cqe && !force)
538                         break;
539                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
540                                         struct io_overflow_cqe, list);
541                 if (cqe)
542                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
543                 else
544                         io_account_cq_overflow(ctx);
545
546                 posted = true;
547                 list_del(&ocqe->list);
548                 kfree(ocqe);
549         }
550
551         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
552         if (all_flushed) {
553                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
554                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
555         }
556
557         io_commit_cqring(ctx);
558         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
559         if (posted)
560                 io_cqring_ev_posted(ctx);
561         return all_flushed;
562 }
563
564 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
565 {
566         bool ret = true;
567
568         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
569                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
570                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
571                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
572                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
573                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
574                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
575         }
576
577         return ret;
578 }
579
580 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
581 {
582         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
583
584         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
585         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
586                 wake_up(&tctx->wait);
587         put_task_struct_many(task, nr);
588 }
589
590 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
591 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
592 {
593         if (likely(task == current))
594                 task->io_uring->cached_refs += nr;
595         else
596                 __io_put_task(task, nr);
597 }
598
599 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
600 {
601         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
602
603         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
604         refcount_add(refill, &current->usage);
605         tctx->cached_refs += refill;
606 }
607
608 static inline void io_get_task_refs(int nr)
609 {
610         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
611
612         tctx->cached_refs -= nr;
613         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
614                 io_task_refs_refill(tctx);
615 }
616
617 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
618 {
619         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
620         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
621
622         if (refs) {
623                 tctx->cached_refs = 0;
624                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
625                 put_task_struct_many(task, refs);
626         }
627 }
628
629 bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
630                               u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
631 {
632         struct io_overflow_cqe *ocqe;
633         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
634         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
635
636         if (is_cqe32)
637                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
638
639         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
640         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
641         if (!ocqe) {
642                 /*
643                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
644                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
645                  * on the floor.
646                  */
647                 io_account_cq_overflow(ctx);
648                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
649                 return false;
650         }
651         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
652                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
653                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
654
655         }
656         ocqe->cqe.user_data = user_data;
657         ocqe->cqe.res = res;
658         ocqe->cqe.flags = cflags;
659         if (is_cqe32) {
660                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
661                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
662         }
663         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
664         return true;
665 }
666
667 bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
668                      u32 cflags)
669 {
670         struct io_uring_cqe *cqe;
671
672         ctx->cq_extra++;
673         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
674
675         /*
676          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
677          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
678          * the ring.
679          */
680         cqe = io_get_cqe(ctx);
681         if (likely(cqe)) {
682                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
683                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
684                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
685
686                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
687                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
688                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
689                 }
690                 return true;
691         }
692         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
693 }
694
695 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
696 {
697         /*
698          * If we're the last reference to this request, add to our locked
699          * free_list cache.
700          */
701         if (req_ref_put_and_test(req)) {
702                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
703
704                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
705                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
706                                 io_disarm_next(req);
707                         if (req->link) {
708                                 io_req_task_queue(req->link);
709                                 req->link = NULL;
710                         }
711                 }
712                 io_req_put_rsrc(req);
713                 /*
714                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
715                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
716                  * deadlocks.
717                  */
718                 io_put_kbuf_comp(req);
719                 io_dismantle_req(req);
720                 io_put_task(req->task, 1);
721                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
722                 ctx->locked_free_nr++;
723         }
724 }
725
726 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
727 {
728         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
729                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
730         __io_req_complete_put(req);
731 }
732
733 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
734 {
735         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
736
737         spin_lock(&ctx->completion_lock);
738         __io_req_complete_post(req);
739         io_commit_cqring(ctx);
740         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
741         io_cqring_ev_posted(ctx);
742 }
743
744 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
745 {
746         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
747                 req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
748         else
749                 io_req_complete_post(req);
750 }
751
752 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
753 {
754         req_set_fail(req);
755         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
756         io_req_complete_post(req);
757 }
758
759 /*
760  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
761  * advance and keep them valid across allocations.
762  */
763 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
764 {
765         req->ctx = ctx;
766         req->link = NULL;
767         req->async_data = NULL;
768         /* not necessary, but safer to zero */
769         req->cqe.res = 0;
770 }
771
772 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
773                                         struct io_submit_state *state)
774 {
775         spin_lock(&ctx->completion_lock);
776         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
777         ctx->locked_free_nr = 0;
778         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
779 }
780
781 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
782 {
783         return !ctx->submit_state.free_list.next;
784 }
785
786 /*
787  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
788  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
789  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
790  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
791  */
792 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
793         __must_hold(&ctx->uring_lock)
794 {
795         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
796         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
797         int ret, i;
798
799         /*
800          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
801          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
802          * side cache.
803          */
804         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
805                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
806                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
807                         return true;
808         }
809
810         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
811
812         /*
813          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
814          * retry single alloc to be on the safe side.
815          */
816         if (unlikely(ret <= 0)) {
817                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
818                 if (!reqs[0])
819                         return false;
820                 ret = 1;
821         }
822
823         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
824         for (i = 0; i < ret; i++) {
825                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
826
827                 io_preinit_req(req, ctx);
828                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
829         }
830         return true;
831 }
832
833 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
834 {
835         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
836                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
837         return true;
838 }
839
840 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
841 {
842         struct io_wq_work_node *node;
843
844         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
845         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
846 }
847
848 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
849 {
850         unsigned int flags = req->flags;
851
852         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
853                 io_clean_op(req);
854         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
855                 io_put_file(req->file);
856 }
857
858 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
859 {
860         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
861
862         io_req_put_rsrc(req);
863         io_dismantle_req(req);
864         io_put_task(req->task, 1);
865
866         spin_lock(&ctx->completion_lock);
867         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
868         ctx->locked_free_nr++;
869         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
870 }
871
872 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
873 {
874         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
875         bool posted;
876
877         spin_lock(&ctx->completion_lock);
878         posted = io_disarm_next(req);
879         io_commit_cqring(ctx);
880         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
881         if (posted)
882                 io_cqring_ev_posted(ctx);
883 }
884
885 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
886 {
887         struct io_kiocb *nxt;
888
889         /*
890          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
891          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
892          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
893          * of the chain.
894          */
895         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
896                 __io_req_find_next_prep(req);
897         nxt = req->link;
898         req->link = NULL;
899         return nxt;
900 }
901
902 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
903 {
904         if (!ctx)
905                 return;
906         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
907                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
908         if (*locked) {
909                 io_submit_flush_completions(ctx);
910                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
911                 *locked = false;
912         }
913         percpu_ref_put(&ctx->refs);
914 }
915
916 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
917 {
918         io_commit_cqring(ctx);
919         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
920         io_cqring_ev_posted(ctx);
921 }
922
923 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
924                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
925 {
926         if (*ctx && !*uring_locked)
927                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
928
929         do {
930                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
931                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
932                                                     io_task_work.node);
933
934                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
935
936                 if (req->ctx != *ctx) {
937                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
938                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
939
940                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
941                         *ctx = req->ctx;
942                         /* if not contended, grab and improve batching */
943                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
944                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
945                         if (unlikely(!*uring_locked))
946                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
947                 }
948                 if (likely(*uring_locked)) {
949                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
950                 } else {
951                         req->cqe.flags = io_put_kbuf_comp(req);
952                         __io_req_complete_post(req);
953                 }
954                 node = next;
955         } while (node);
956
957         if (unlikely(!*uring_locked))
958                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
959 }
960
961 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
962                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
963 {
964         do {
965                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
966                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
967                                                     io_task_work.node);
968
969                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
970
971                 if (req->ctx != *ctx) {
972                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
973                         *ctx = req->ctx;
974                         /* if not contended, grab and improve batching */
975                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
976                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
977                 }
978                 req->io_task_work.func(req, locked);
979                 node = next;
980         } while (node);
981 }
982
983 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
984 {
985         bool uring_locked = false;
986         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
987         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
988                                                   task_work);
989
990         while (1) {
991                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
992
993                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
994                 node1 = tctx->prio_task_list.first;
995                 node2 = tctx->task_list.first;
996                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
997                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
998                 if (!node2 && !node1)
999                         tctx->task_running = false;
1000                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1001                 if (!node2 && !node1)
1002                         break;
1003
1004                 if (node1)
1005                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
1006                 if (node2)
1007                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
1008                 cond_resched();
1009
1010                 if (data_race(!tctx->task_list.first) &&
1011                     data_race(!tctx->prio_task_list.first) && uring_locked)
1012                         io_submit_flush_completions(ctx);
1013         }
1014
1015         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1016
1017         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1018         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1019                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1020 }
1021
1022 static void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req,
1023                                    struct io_uring_task *tctx,
1024                                    struct io_wq_work_list *list)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1027         struct io_wq_work_node *node;
1028         unsigned long flags;
1029         bool running;
1030
1031         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1032         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, list);
1033         running = tctx->task_running;
1034         if (!running)
1035                 tctx->task_running = true;
1036         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1037
1038         /* task_work already pending, we're done */
1039         if (running)
1040                 return;
1041
1042         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1043                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1044
1045         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1046                 return;
1047
1048         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1049         tctx->task_running = false;
1050         node = wq_list_merge(&tctx->prio_task_list, &tctx->task_list);
1051         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1052
1053         while (node) {
1054                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1055                 node = node->next;
1056                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
1057                               &req->ctx->fallback_llist))
1058                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1059         }
1060 }
1061
1062 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1063 {
1064         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1065
1066         __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1067 }
1068
1069 void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1072
1073         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1074                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->prio_task_list);
1075         else
1076                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1077 }
1078
1079 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1080 {
1081         io_req_complete_post(req);
1082 }
1083
1084 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1085 {
1086         io_req_set_res(req, res, cflags);
1087         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1088         io_req_task_work_add(req);
1089 }
1090
1091 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1092 {
1093         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1094         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1095         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1096 }
1097
1098 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1099 {
1100         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1101         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1102         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1103                 io_queue_sqe(req);
1104         else
1105                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1106 }
1107
1108 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1109 {
1110         io_req_set_res(req, ret, 0);
1111         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1112         io_req_task_work_add(req);
1113 }
1114
1115 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1116 {
1117         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1118         io_req_task_work_add(req);
1119 }
1120
1121 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1122 {
1123         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1124
1125         if (nxt)
1126                 io_req_task_queue(nxt);
1127 }
1128
1129 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1130         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1131 {
1132         struct task_struct *task = NULL;
1133         int task_refs = 0;
1134
1135         do {
1136                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1137                                                     comp_list);
1138
1139                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1140                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1141                                 node = req->comp_list.next;
1142                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1143                                         continue;
1144                         }
1145                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1146                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1147
1148                                 if (apoll->double_poll)
1149                                         kfree(apoll->double_poll);
1150                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
1151                                                 &ctx->apoll_cache);
1152                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1153                         }
1154                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1155                                 io_queue_next(req);
1156                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1157                                 io_clean_op(req);
1158                 }
1159                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1160                         io_put_file(req->file);
1161
1162                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1163
1164                 if (req->task != task) {
1165                         if (task)
1166                                 io_put_task(task, task_refs);
1167                         task = req->task;
1168                         task_refs = 0;
1169                 }
1170                 task_refs++;
1171                 node = req->comp_list.next;
1172                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1173         } while (node);
1174
1175         if (task)
1176                 io_put_task(task, task_refs);
1177 }
1178
1179 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1180         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1181 {
1182         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1183         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1184
1185         if (state->flush_cqes) {
1186                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1187                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1188                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1189                                                     comp_list);
1190
1191                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1192                                 __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1193                 }
1194
1195                 io_commit_cqring(ctx);
1196                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1197                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1198                 state->flush_cqes = false;
1199         }
1200
1201         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1202         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1207  * was the last reference to this request.
1208  */
1209 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1210 {
1211         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1212
1213         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1214                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1215                         nxt = io_req_find_next(req);
1216                 io_free_req(req);
1217         }
1218         return nxt;
1219 }
1220
1221 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1222 {
1223         /* See comment at the top of this file */
1224         smp_rmb();
1225         return __io_cqring_events(ctx);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1230  * find and complete them.
1231  */
1232 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1233 {
1234         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1235                 return;
1236
1237         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1238         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1239                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1240                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1241                         break;
1242                 /*
1243                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1244                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1245                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1246                  */
1247                 if (need_resched()) {
1248                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1249                         cond_resched();
1250                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1251                 }
1252         }
1253         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1254 }
1255
1256 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1257 {
1258         unsigned int nr_events = 0;
1259         int ret = 0;
1260         unsigned long check_cq;
1261
1262         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1263         if (unlikely(check_cq)) {
1264                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1265                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1266                 /*
1267                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1268                  * dropped CQE.
1269                  */
1270                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1271                         return -EBADR;
1272         }
1273         /*
1274          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1275          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1276          * already triggered a CQE (eg in error).
1277          */
1278         if (io_cqring_events(ctx))
1279                 return 0;
1280
1281         do {
1282                 /*
1283                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1284                  * application entering polling for a command before it gets
1285                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1286                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1287                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1288                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1289                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1290                  * very same mutex.
1291                  */
1292                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1293                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1294
1295                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1296                         io_run_task_work();
1297                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1298
1299                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1300                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1301                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1302                                 break;
1303                 }
1304                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1305                 if (ret < 0)
1306                         break;
1307                 nr_events += ret;
1308                 ret = 0;
1309         } while (nr_events < min && !need_resched());
1310
1311         return ret;
1312 }
1313 inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1314 {
1315         if (*locked) {
1316                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, 0);
1317                 io_req_add_compl_list(req);
1318         } else {
1319                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1320                 io_req_complete_post(req);
1321         }
1322 }
1323
1324 /*
1325  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1326  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1327  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1328  * accessing the kiocb cookie.
1329  */
1330 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1331 {
1332         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1333         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1334
1335         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1336         if (unlikely(needs_lock))
1337                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1338
1339         /*
1340          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1341          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1342          * different devices.
1343          */
1344         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1345                 ctx->poll_multi_queue = false;
1346         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1347                 struct io_kiocb *list_req;
1348
1349                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1350                                         comp_list);
1351                 if (list_req->file != req->file)
1352                         ctx->poll_multi_queue = true;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1357          * it to the front so we find it first.
1358          */
1359         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1360                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1361         else
1362                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1363
1364         if (unlikely(needs_lock)) {
1365                 /*
1366                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1367                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1368                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1369                  * whether should wake up sq thread.
1370                  */
1371                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1372                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1373                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1374
1375                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1376         }
1377 }
1378
1379 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1380 {
1381         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
1382 }
1383
1384 /*
1385  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1386  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1387  * inline.
1388  */
1389 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1390 {
1391         if (S_ISBLK(mode)) {
1392                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1393                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1394                         return true;
1395                 return false;
1396         }
1397         if (S_ISSOCK(mode))
1398                 return true;
1399         if (S_ISREG(mode)) {
1400                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1401                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1402                     !io_is_uring_fops(file))
1403                         return true;
1404                 return false;
1405         }
1406
1407         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1408         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1409                 return true;
1410         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1415  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1416  * inline.
1417  */
1418 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1419 {
1420         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1421         unsigned int res = 0;
1422
1423         if (S_ISREG(mode))
1424                 res |= FFS_ISREG;
1425         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1426                 res |= FFS_NOWAIT;
1427         if (io_file_need_scm(file))
1428                 res |= FFS_SCM;
1429         return res;
1430 }
1431
1432 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1433 {
1434         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
1435         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1436         if (req->async_data) {
1437                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1438                 return false;
1439         }
1440         return true;
1441 }
1442
1443 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1444 {
1445         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1446
1447         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1448         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1449                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1450         if (!def->prep_async)
1451                 return 0;
1452         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1453                 return -EFAULT;
1454         if (io_alloc_async_data(req))
1455                 return -EAGAIN;
1456
1457         return def->prep_async(req);
1458 }
1459
1460 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1461 {
1462         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1463         struct io_kiocb *cur;
1464
1465         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1466         io_for_each_link(cur, req)
1467                 seq--;
1468         return seq;
1469 }
1470
1471 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1472 {
1473         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1474         struct io_defer_entry *de;
1475         int ret;
1476         u32 seq = io_get_sequence(req);
1477
1478         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1479         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1480         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1481                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1482 queue:
1483                 ctx->drain_active = false;
1484                 io_req_task_queue(req);
1485                 return;
1486         }
1487         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1488
1489         ret = io_req_prep_async(req);
1490         if (ret) {
1491 fail:
1492                 io_req_complete_failed(req, ret);
1493                 return;
1494         }
1495         io_prep_async_link(req);
1496         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1497         if (!de) {
1498                 ret = -ENOMEM;
1499                 goto fail;
1500         }
1501
1502         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1503         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1504                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1505                 kfree(de);
1506                 goto queue;
1507         }
1508
1509         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode);
1510         de->req = req;
1511         de->seq = seq;
1512         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1513         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1514 }
1515
1516 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1519                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1520                 io_put_kbuf_comp(req);
1521                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1522         }
1523
1524         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1525                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1526
1527                 if (def->cleanup)
1528                         def->cleanup(req);
1529         }
1530         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1531                 kfree(req->apoll->double_poll);
1532                 kfree(req->apoll);
1533                 req->apoll = NULL;
1534         }
1535         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1536                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1537
1538                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1539         }
1540         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1541                 put_cred(req->creds);
1542         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1543                 kfree(req->async_data);
1544                 req->async_data = NULL;
1545         }
1546         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1547 }
1548
1549 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1550 {
1551         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
1552                 return true;
1553
1554         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1555                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1556         else
1557                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1558
1559         return !!req->file;
1560 }
1561
1562 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1563 {
1564         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1565         const struct cred *creds = NULL;
1566         int ret;
1567
1568         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
1569                 return -EBADF;
1570
1571         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1572                 creds = override_creds(req->creds);
1573
1574         if (!def->audit_skip)
1575                 audit_uring_entry(req->opcode);
1576
1577         ret = def->issue(req, issue_flags);
1578
1579         if (!def->audit_skip)
1580                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1581
1582         if (creds)
1583                 revert_creds(creds);
1584
1585         if (ret == IOU_OK)
1586                 __io_req_complete(req, issue_flags);
1587         else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1588                 return ret;
1589
1590         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1591         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1592                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1593
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1598 {
1599         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1600         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1601                 return -EFAULT;
1602         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1603 }
1604
1605 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1606 {
1607         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1608
1609         req = io_put_req_find_next(req);
1610         return req ? &req->work : NULL;
1611 }
1612
1613 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1614 {
1615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1616         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1617         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1618         bool needs_poll = false;
1619         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1620
1621         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1622         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1623                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1624         else
1625                 req_ref_get(req);
1626
1627         io_arm_ltimeout(req);
1628
1629         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1630         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1631 fail:
1632                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1633                 return;
1634         }
1635         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1636                 err = -EBADF;
1637                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1638                 goto fail;
1639         }
1640
1641         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1642                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1643
1644                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1645                         needs_poll = true;
1646                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1647                 }
1648         }
1649
1650         do {
1651                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1652                 if (ret != -EAGAIN)
1653                         break;
1654                 /*
1655                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1656                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1657                  * wait for request slots on the block side.
1658                  */
1659                 if (!needs_poll) {
1660                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1661                                 break;
1662                         cond_resched();
1663                         continue;
1664                 }
1665
1666                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1667                         return;
1668                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1669                 needs_poll = false;
1670                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1671         } while (1);
1672
1673         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1674         if (ret < 0)
1675                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1676 }
1677
1678 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1679                                       unsigned int issue_flags)
1680 {
1681         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1682         struct file *file = NULL;
1683         unsigned long file_ptr;
1684
1685         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1686
1687         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1688                 goto out;
1689         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1690         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1691         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1692         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1693         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1694         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1695         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1696         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
1697 out:
1698         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1699         return file;
1700 }
1701
1702 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1703 {
1704         struct file *file = fget(fd);
1705
1706         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->cqe.user_data, fd);
1707
1708         /* we don't allow fixed io_uring files */
1709         if (file && io_is_uring_fops(file))
1710                 io_req_track_inflight(req);
1711         return file;
1712 }
1713
1714 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1715         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1716 {
1717         struct io_kiocb *linked_timeout;
1718
1719         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1720                 io_req_complete_failed(req, ret);
1721                 return;
1722         }
1723
1724         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1725
1726         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1727         case IO_APOLL_READY:
1728                 io_req_task_queue(req);
1729                 break;
1730         case IO_APOLL_ABORTED:
1731                 /*
1732                  * Queued up for async execution, worker will release
1733                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
1734                  */
1735                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1736                 io_queue_iowq(req, NULL);
1737                 break;
1738         case IO_APOLL_OK:
1739                 break;
1740         }
1741
1742         if (linked_timeout)
1743                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1744 }
1745
1746 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1747         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1748 {
1749         int ret;
1750
1751         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1752
1753         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
1754                 io_req_add_compl_list(req);
1755                 return;
1756         }
1757         /*
1758          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1759          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1760          */
1761         if (likely(!ret))
1762                 io_arm_ltimeout(req);
1763         else
1764                 io_queue_async(req, ret);
1765 }
1766
1767 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1768         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1769 {
1770         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1771                 /*
1772                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1773                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1774                  */
1775                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1776                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1777                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1778         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1779                 io_drain_req(req);
1780         } else {
1781                 int ret = io_req_prep_async(req);
1782
1783                 if (unlikely(ret))
1784                         io_req_complete_failed(req, ret);
1785                 else
1786                         io_queue_iowq(req, NULL);
1787         }
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1792  *
1793  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1794  */
1795 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1796                                         struct io_kiocb *req,
1797                                         unsigned int sqe_flags)
1798 {
1799         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1800                 return false;
1801
1802         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1803             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1804                 return false;
1805
1806         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1807                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1808                 return false;
1809
1810         return true;
1811 }
1812
1813 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1814 {
1815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1816         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1817
1818         ctx->drain_active = true;
1819         if (head) {
1820                 /*
1821                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1822                  * the head request and the next request/link after the current
1823                  * link. Considering sequential execution of links,
1824                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1825                  * link.
1826                  */
1827                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1828                 ctx->drain_next = true;
1829         }
1830 }
1831
1832 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1833                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1834         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1835 {
1836         const struct io_op_def *def;
1837         unsigned int sqe_flags;
1838         int personality;
1839         u8 opcode;
1840
1841         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
1842         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
1843         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
1844         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
1845         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
1846         req->file = NULL;
1847         req->rsrc_node = NULL;
1848         req->task = current;
1849
1850         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
1851                 req->opcode = 0;
1852                 return -EINVAL;
1853         }
1854         def = &io_op_defs[opcode];
1855         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
1856                 /* enforce forwards compatibility on users */
1857                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
1858                         return -EINVAL;
1859                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
1860                         if (!def->buffer_select)
1861                                 return -EOPNOTSUPP;
1862                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
1863                 }
1864                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
1865                         ctx->drain_disabled = true;
1866                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
1867                         if (ctx->drain_disabled)
1868                                 return -EOPNOTSUPP;
1869                         io_init_req_drain(req);
1870                 }
1871         }
1872         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
1873                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
1874                         return -EACCES;
1875                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
1876                 if (ctx->drain_active)
1877                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
1878                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
1879                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
1880                         ctx->drain_next = false;
1881                         ctx->drain_active = true;
1882                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1883                 }
1884         }
1885
1886         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
1887                 return -EINVAL;
1888         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1889                 return -EINVAL;
1890
1891         if (def->needs_file) {
1892                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1893
1894                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
1895
1896                 /*
1897                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
1898                  * target is potentially a read/write to block based storage.
1899                  */
1900                 if (state->need_plug && def->plug) {
1901                         state->plug_started = true;
1902                         state->need_plug = false;
1903                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
1904                 }
1905         }
1906
1907         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
1908         if (personality) {
1909                 int ret;
1910
1911                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
1912                 if (!req->creds)
1913                         return -EINVAL;
1914                 get_cred(req->creds);
1915                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
1916                 if (ret) {
1917                         put_cred(req->creds);
1918                         return ret;
1919                 }
1920                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1921         }
1922
1923         return def->prep(req, sqe);
1924 }
1925
1926 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
1927                                       struct io_kiocb *req, int ret)
1928 {
1929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1930         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1931         struct io_kiocb *head = link->head;
1932
1933         trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
1934
1935         /*
1936          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
1937          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
1938          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
1939          * should find the flag and handle the rest.
1940          */
1941         req_fail_link_node(req, ret);
1942         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
1943                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
1944
1945         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
1946                 if (head) {
1947                         link->last->link = req;
1948                         link->head = NULL;
1949                         req = head;
1950                 }
1951                 io_queue_sqe_fallback(req);
1952                 return ret;
1953         }
1954
1955         if (head)
1956                 link->last->link = req;
1957         else
1958                 link->head = req;
1959         link->last = req;
1960         return 0;
1961 }
1962
1963 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1964                          const struct io_uring_sqe *sqe)
1965         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1966 {
1967         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1968         int ret;
1969
1970         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
1971         if (unlikely(ret))
1972                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1973
1974         /* don't need @sqe from now on */
1975         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
1976                                   req->flags, true,
1977                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
1978
1979         /*
1980          * If we already have a head request, queue this one for async
1981          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
1982          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
1983          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
1984          * conditions are true (normal request), then just queue it.
1985          */
1986         if (unlikely(link->head)) {
1987                 ret = io_req_prep_async(req);
1988                 if (unlikely(ret))
1989                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1990
1991                 trace_io_uring_link(ctx, req, link->head);
1992                 link->last->link = req;
1993                 link->last = req;
1994
1995                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1996                         return 0;
1997                 /* last request of the link, flush it */
1998                 req = link->head;
1999                 link->head = NULL;
2000                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2001                         goto fallback;
2002
2003         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2004                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2005                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2006                         link->head = req;
2007                         link->last = req;
2008                 } else {
2009 fallback:
2010                         io_queue_sqe_fallback(req);
2011                 }
2012                 return 0;
2013         }
2014
2015         io_queue_sqe(req);
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2021  */
2022 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2023 {
2024         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2025
2026         if (unlikely(state->link.head))
2027                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2028         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2029         io_submit_flush_completions(ctx);
2030         if (state->plug_started)
2031                 blk_finish_plug(&state->plug);
2032 }
2033
2034 /*
2035  * Start submission side cache.
2036  */
2037 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2038                                   unsigned int max_ios)
2039 {
2040         state->plug_started = false;
2041         state->need_plug = max_ios > 2;
2042         state->submit_nr = max_ios;
2043         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2044         state->link.head = NULL;
2045 }
2046
2047 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2048 {
2049         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2050
2051         /*
2052          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2053          * since once we write the new head, the application could
2054          * write new data to them.
2055          */
2056         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2061  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2062  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2063  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2064  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2065  * prevent a re-load down the line.
2066  */
2067 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2068 {
2069         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2070         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2071
2072         /*
2073          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2074          *
2075          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2076          *    head updates.
2077          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2078          *    though the application is the one updating it.
2079          */
2080         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2081         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2082                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2083                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2084                         head <<= 1;
2085                 return &ctx->sq_sqes[head];
2086         }
2087
2088         /* drop invalid entries */
2089         ctx->cq_extra--;
2090         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2091                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2092         return NULL;
2093 }
2094
2095 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2096         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2097 {
2098         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2099         unsigned int left;
2100         int ret;
2101
2102         if (unlikely(!entries))
2103                 return 0;
2104         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2105         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2106         io_get_task_refs(left);
2107         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2108
2109         do {
2110                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2111                 struct io_kiocb *req;
2112
2113                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2114                         break;
2115                 req = io_alloc_req(ctx);
2116                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2117                 if (unlikely(!sqe)) {
2118                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2119                         break;
2120                 }
2121
2122                 /*
2123                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2124                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2125                  */
2126                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2127                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2128                         left--;
2129                         break;
2130                 }
2131         } while (--left);
2132
2133         if (unlikely(left)) {
2134                 ret -= left;
2135                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2136                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2137                         ret = -EAGAIN;
2138                 current->io_uring->cached_refs += left;
2139         }
2140
2141         io_submit_state_end(ctx);
2142          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2143         io_commit_sqring(ctx);
2144         return ret;
2145 }
2146
2147 struct io_wait_queue {
2148         struct wait_queue_entry wq;
2149         struct io_ring_ctx *ctx;
2150         unsigned cq_tail;
2151         unsigned nr_timeouts;
2152 };
2153
2154 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2155 {
2156         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2157         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
2158
2159         /*
2160          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2161          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2162          * regardless of event count.
2163          */
2164         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2165 }
2166
2167 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2168                             int wake_flags, void *key)
2169 {
2170         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2171                                                         wq);
2172
2173         /*
2174          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2175          * the task, and the next invocation will do it.
2176          */
2177         if (io_should_wake(iowq) ||
2178             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
2179                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2180         return -1;
2181 }
2182
2183 int io_run_task_work_sig(void)
2184 {
2185         if (io_run_task_work())
2186                 return 1;
2187         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
2188                 return -ERESTARTSYS;
2189         if (task_sigpending(current))
2190                 return -EINTR;
2191         return 0;
2192 }
2193
2194 /* when returns >0, the caller should retry */
2195 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2196                                           struct io_wait_queue *iowq,
2197                                           ktime_t timeout)
2198 {
2199         int ret;
2200         unsigned long check_cq;
2201
2202         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2203         ret = io_run_task_work_sig();
2204         if (ret || io_should_wake(iowq))
2205                 return ret;
2206
2207         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2208         if (unlikely(check_cq)) {
2209                 /* let the caller flush overflows, retry */
2210                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2211                         return 1;
2212                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2213                         return -EBADR;
2214         }
2215         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2216                 return -ETIME;
2217         return 1;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2222  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2223  */
2224 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2225                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2226                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2227 {
2228         struct io_wait_queue iowq;
2229         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2230         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2231         int ret;
2232
2233         do {
2234                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2235                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
2236                         return 0;
2237                 if (!io_run_task_work())
2238                         break;
2239         } while (1);
2240
2241         if (sig) {
2242 #ifdef CONFIG_COMPAT
2243                 if (in_compat_syscall())
2244                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2245                                                       sigsz);
2246                 else
2247 #endif
2248                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2249
2250                 if (ret)
2251                         return ret;
2252         }
2253
2254         if (uts) {
2255                 struct timespec64 ts;
2256
2257                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2258                         return -EFAULT;
2259                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2260         }
2261
2262         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2263         iowq.wq.private = current;
2264         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2265         iowq.ctx = ctx;
2266         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2267         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2268
2269         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2270         do {
2271                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2272                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2273                         ret = -EBUSY;
2274                         break;
2275                 }
2276                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2277                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2278                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2279                 cond_resched();
2280         } while (ret > 0);
2281
2282         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2283         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2284
2285         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2286 }
2287
2288 static void io_mem_free(void *ptr)
2289 {
2290         struct page *page;
2291
2292         if (!ptr)
2293                 return;
2294
2295         page = virt_to_head_page(ptr);
2296         if (put_page_testzero(page))
2297                 free_compound_page(page);
2298 }
2299
2300 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2301 {
2302         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2303
2304         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2305 }
2306
2307 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2308                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2309 {
2310         struct io_rings *rings;
2311         size_t off, sq_array_size;
2312
2313         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2314         if (off == SIZE_MAX)
2315                 return SIZE_MAX;
2316         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2317                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2318                         return SIZE_MAX;
2319         }
2320
2321 #ifdef CONFIG_SMP
2322         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2323         if (off == 0)
2324                 return SIZE_MAX;
2325 #endif
2326
2327         if (sq_offset)
2328                 *sq_offset = off;
2329
2330         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2331         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2332                 return SIZE_MAX;
2333
2334         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2335                 return SIZE_MAX;
2336
2337         return off;
2338 }
2339
2340 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2341                                unsigned int eventfd_async)
2342 {
2343         struct io_ev_fd *ev_fd;
2344         __s32 __user *fds = arg;
2345         int fd;
2346
2347         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2348                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2349         if (ev_fd)
2350                 return -EBUSY;
2351
2352         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2353                 return -EFAULT;
2354
2355         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2356         if (!ev_fd)
2357                 return -ENOMEM;
2358
2359         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2360         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2361                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2362                 kfree(ev_fd);
2363                 return ret;
2364         }
2365         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2366         ctx->has_evfd = true;
2367         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
2372 {
2373         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
2374
2375         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
2376         kfree(ev_fd);
2377 }
2378
2379 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2380 {
2381         struct io_ev_fd *ev_fd;
2382
2383         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2384                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2385         if (ev_fd) {
2386                 ctx->has_evfd = false;
2387                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2388                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
2389                 return 0;
2390         }
2391
2392         return -ENXIO;
2393 }
2394
2395 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2396 {
2397         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2398         int nr = 0;
2399
2400         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2401         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2402
2403         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2404                 struct io_wq_work_node *node;
2405                 struct io_kiocb *req;
2406
2407                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
2408                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2409                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2410                 nr++;
2411         }
2412         if (nr)
2413                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2414         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2415 }
2416
2417 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
2418 {
2419         struct async_poll *apoll;
2420
2421         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
2422                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
2423                                                 poll.wait.entry);
2424                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
2425                 kfree(apoll);
2426         }
2427 }
2428
2429 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2430 {
2431         io_sq_thread_finish(ctx);
2432
2433         if (ctx->mm_account) {
2434                 mmdrop(ctx->mm_account);
2435                 ctx->mm_account = NULL;
2436         }
2437
2438         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2439         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2440         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2441         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2442
2443         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2444         if (ctx->buf_data)
2445                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2446         if (ctx->file_data)
2447                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2448         if (ctx->rings)
2449                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2450         io_eventfd_unregister(ctx);
2451         io_flush_apoll_cache(ctx);
2452         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2453         io_destroy_buffers(ctx);
2454         if (ctx->sq_creds)
2455                 put_cred(ctx->sq_creds);
2456
2457         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2458         if (ctx->rsrc_node)
2459                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2460         if (ctx->rsrc_backup_node)
2461                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2462         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2463         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2464
2465         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2466         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2467
2468 #if defined(CONFIG_UNIX)
2469         if (ctx->ring_sock) {
2470                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2471                 sock_release(ctx->ring_sock);
2472         }
2473 #endif
2474         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2475
2476         io_mem_free(ctx->rings);
2477         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2478
2479         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2480         free_uid(ctx->user);
2481         io_req_caches_free(ctx);
2482         if (ctx->hash_map)
2483                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2484         kfree(ctx->cancel_hash);
2485         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2486         kfree(ctx->io_bl);
2487         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2488         kfree(ctx);
2489 }
2490
2491 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2492 {
2493         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2494         __poll_t mask = 0;
2495
2496         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2497         /*
2498          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2499          * io_commit_cqring
2500          */
2501         smp_rmb();
2502         if (!io_sqring_full(ctx))
2503                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2504
2505         /*
2506          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2507          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2508          *      CPU0                    CPU1
2509          *      ----                    ----
2510          * lock(&ctx->uring_lock);
2511          *                              lock(&ep->mtx);
2512          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2513          * lock(&ep->mtx);
2514          *
2515          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2516          * pushs them to do the flush.
2517          */
2518         if (io_cqring_events(ctx) ||
2519             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
2520                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2521
2522         return mask;
2523 }
2524
2525 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2526 {
2527         const struct cred *creds;
2528
2529         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2530         if (creds) {
2531                 put_cred(creds);
2532                 return 0;
2533         }
2534
2535         return -EINVAL;
2536 }
2537
2538 struct io_tctx_exit {
2539         struct callback_head            task_work;
2540         struct completion               completion;
2541         struct io_ring_ctx              *ctx;
2542 };
2543
2544 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2545 {
2546         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2547         struct io_tctx_exit *work;
2548
2549         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2550         /*
2551          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2552          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2553          */
2554         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2555                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2556         complete(&work->completion);
2557 }
2558
2559 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2560 {
2561         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2562
2563         return req->ctx == data;
2564 }
2565
2566 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2567 {
2568         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2569         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2570         unsigned long interval = HZ / 20;
2571         struct io_tctx_exit exit;
2572         struct io_tctx_node *node;
2573         int ret;
2574
2575         /*
2576          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2577          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2578          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2579          * as nobody else will be looking for them.
2580          */
2581         do {
2582                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
2583                 if (ctx->sq_data) {
2584                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2585                         struct task_struct *tsk;
2586
2587                         io_sq_thread_park(sqd);
2588                         tsk = sqd->thread;
2589                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2590                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2591                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2592                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2593                 }
2594
2595                 io_req_caches_free(ctx);
2596
2597                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2598                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2599                         interval = HZ * 60;
2600                 }
2601         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2602
2603         init_completion(&exit.completion);
2604         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2605         exit.ctx = ctx;
2606         /*
2607          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2608          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2609          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2610          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2611          */
2612         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2613         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2614                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2615
2616                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2617                                         ctx_node);
2618                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2619                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2620                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2621                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2622                         continue;
2623
2624                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2625                 wait_for_completion(&exit.completion);
2626                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2627         }
2628         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2629         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2630         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2631
2632         io_ring_ctx_free(ctx);
2633 }
2634
2635 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2636 {
2637         unsigned long index;
2638         struct creds *creds;
2639
2640         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2641         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2642         if (ctx->rings)
2643                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2644         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2645                 io_unregister_personality(ctx, index);
2646         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2647
2648         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2649         if (ctx->rings) {
2650                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2651                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2652                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
2653                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2654         }
2655
2656         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2657         /*
2658          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2659          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2660          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2661          * over using system_wq.
2662          */
2663         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2664 }
2665
2666 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2667 {
2668         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2669
2670         file->private_data = NULL;
2671         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2672         return 0;
2673 }
2674
2675 struct io_task_cancel {
2676         struct task_struct *task;
2677         bool all;
2678 };
2679
2680 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2681 {
2682         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2683         struct io_task_cancel *cancel = data;
2684
2685         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2686 }
2687
2688 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2689                                          struct task_struct *task,
2690                                          bool cancel_all)
2691 {
2692         struct io_defer_entry *de;
2693         LIST_HEAD(list);
2694
2695         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2696         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2697                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2698                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2699                         break;
2700                 }
2701         }
2702         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2703         if (list_empty(&list))
2704                 return false;
2705
2706         while (!list_empty(&list)) {
2707                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2708                 list_del_init(&de->list);
2709                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2710                 kfree(de);
2711         }
2712         return true;
2713 }
2714
2715 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2716 {
2717         struct io_tctx_node *node;
2718         enum io_wq_cancel cret;
2719         bool ret = false;
2720
2721         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2722         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2723                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2724
2725                 /*
2726                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2727                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2728                  */
2729                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2730                         continue;
2731                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2732                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2733         }
2734         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2735
2736         return ret;
2737 }
2738
2739 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2740                                                 struct task_struct *task,
2741                                                 bool cancel_all)
2742 {
2743         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2744         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2745
2746         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2747         if (!ctx->rings)
2748                 return;
2749
2750         while (1) {
2751                 enum io_wq_cancel cret;
2752                 bool ret = false;
2753
2754                 if (!task) {
2755                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2756                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2757                         /*
2758                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2759                          * it's fine as the task is in exit/exec.
2760                          */
2761                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2762                                                &cancel, true);
2763                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2764                 }
2765
2766                 /* SQPOLL thread does its own polling */
2767                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2768                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2769                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2770                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2771                                 ret = true;
2772                         }
2773                 }
2774
2775                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2776                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2777                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2778                 if (task)
2779                         ret |= io_run_task_work();
2780                 if (!ret)
2781                         break;
2782                 cond_resched();
2783         }
2784 }
2785
2786 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2787 {
2788         if (tracked)
2789                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2790         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2795  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2796  */
2797 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2798 {
2799         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2800         struct io_ring_ctx *ctx;
2801         s64 inflight;
2802         DEFINE_WAIT(wait);
2803
2804         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2805
2806         if (!current->io_uring)
2807                 return;
2808         if (tctx->io_wq)
2809                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2810
2811         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2812         do {
2813                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2814                 /* read completions before cancelations */
2815                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2816                 if (!inflight)
2817                         break;
2818
2819                 if (!sqd) {
2820                         struct io_tctx_node *node;
2821                         unsigned long index;
2822
2823                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2824                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2825                                 if (node->ctx->sq_data)
2826                                         continue;
2827                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
2828                                                              cancel_all);
2829                         }
2830                 } else {
2831                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2832                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
2833                                                              cancel_all);
2834                 }
2835
2836                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
2837                 io_run_task_work();
2838                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2839
2840                 /*
2841                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
2842                  * avoids a race where a completion comes in before we did
2843                  * prepare_to_wait().
2844                  */
2845                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
2846                         schedule();
2847                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
2848         } while (1);
2849
2850         io_uring_clean_tctx(tctx);
2851         if (cancel_all) {
2852                 /*
2853                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
2854                  * ->in_idle set for normal exit.
2855                  */
2856                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
2857                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
2858                 __io_uring_free(current);
2859         }
2860 }
2861
2862 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
2863 {
2864         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
2865 }
2866
2867 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
2868                                             loff_t pgoff, size_t sz)
2869 {
2870         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2871         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
2872         struct page *page;
2873         void *ptr;
2874
2875         switch (offset) {
2876         case IORING_OFF_SQ_RING:
2877         case IORING_OFF_CQ_RING:
2878                 ptr = ctx->rings;
2879                 break;
2880         case IORING_OFF_SQES:
2881                 ptr = ctx->sq_sqes;
2882                 break;
2883         default:
2884                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2885         }
2886
2887         page = virt_to_head_page(ptr);
2888         if (sz > page_size(page))
2889                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2890
2891         return ptr;
2892 }
2893
2894 #ifdef CONFIG_MMU
2895
2896 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2897 {
2898         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
2899         unsigned long pfn;
2900         void *ptr;
2901
2902         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
2903         if (IS_ERR(ptr))
2904                 return PTR_ERR(ptr);
2905
2906         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
2907         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
2908 }
2909
2910 #else /* !CONFIG_MMU */
2911
2912 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2913 {
2914         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
2915 }
2916
2917 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
2918 {
2919         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
2920 }
2921
2922 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
2923         unsigned long addr, unsigned long len,
2924         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
2925 {
2926         void *ptr;
2927
2928         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
2929         if (IS_ERR(ptr))
2930                 return PTR_ERR(ptr);
2931
2932         return (unsigned long) ptr;
2933 }
2934
2935 #endif /* !CONFIG_MMU */
2936
2937 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
2938 {
2939         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
2940                 struct io_uring_getevents_arg arg;
2941
2942                 if (argsz != sizeof(arg))
2943                         return -EINVAL;
2944                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2945                         return -EFAULT;
2946         }
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
2951                           struct __kernel_timespec __user **ts,
2952                           const sigset_t __user **sig)
2953 {
2954         struct io_uring_getevents_arg arg;
2955
2956         /*
2957          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
2958          * is just a pointer to the sigset_t.
2959          */
2960         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
2961                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
2962                 *ts = NULL;
2963                 return 0;
2964         }
2965
2966         /*
2967          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
2968          * timespec and sigset_t pointers if good.
2969          */
2970         if (*argsz != sizeof(arg))
2971                 return -EINVAL;
2972         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2973                 return -EFAULT;
2974         if (arg.pad)
2975                 return -EINVAL;
2976         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
2977         *argsz = arg.sigmask_sz;
2978         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
2979         return 0;
2980 }
2981
2982 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
2983                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
2984                 size_t, argsz)
2985 {
2986         struct io_ring_ctx *ctx;
2987         struct fd f;
2988         long ret;
2989
2990         io_run_task_work();
2991
2992         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
2993                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
2994                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
2995                 return -EINVAL;
2996
2997         /*
2998          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
2999          * need only dereference our task private array to find it.
3000          */
3001         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3002                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3003
3004                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
3005                         return -EINVAL;
3006                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3007                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3008                 f.flags = 0;
3009         } else {
3010                 f = fdget(fd);
3011         }
3012
3013         if (unlikely(!f.file))
3014                 return -EBADF;
3015
3016         ret = -EOPNOTSUPP;
3017         if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3018                 goto out_fput;
3019
3020         ret = -ENXIO;
3021         ctx = f.file->private_data;
3022         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
3023                 goto out_fput;
3024
3025         ret = -EBADFD;
3026         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3027                 goto out;
3028
3029         /*
3030          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3031          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3032          * we were asked to.
3033          */
3034         ret = 0;
3035         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3036                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3037
3038                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3039                         ret = -EOWNERDEAD;
3040                         goto out;
3041                 }
3042                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3043                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3044                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3045                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3046                         if (ret)
3047                                 goto out;
3048                 }
3049                 ret = to_submit;
3050         } else if (to_submit) {
3051                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3052                 if (unlikely(ret))
3053                         goto out;
3054
3055                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3056                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3057                 if (ret != to_submit) {
3058                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3059                         goto out;
3060                 }
3061                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
3062                         goto iopoll_locked;
3063                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3064         }
3065         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3066                 int ret2;
3067                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3068                         /*
3069                          * We disallow the app entering submit/complete with
3070                          * polling, but we still need to lock the ring to
3071                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3072                          * a workqueue.
3073                          */
3074                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3075 iopoll_locked:
3076                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3077                         if (likely(!ret2)) {
3078                                 min_complete = min(min_complete,
3079                                                    ctx->cq_entries);
3080                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3081                         }
3082                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3083                 } else {
3084                         const sigset_t __user *sig;
3085                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3086
3087                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3088                         if (likely(!ret2)) {
3089                                 min_complete = min(min_complete,
3090                                                    ctx->cq_entries);
3091                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3092                                                       argsz, ts);
3093                         }
3094                 }
3095
3096                 if (!ret) {
3097                         ret = ret2;
3098
3099                         /*
3100                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3101                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3102                          * as they are obviously ok with those drops.
3103                          */
3104                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3105                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3106                                           &ctx->check_cq);
3107                 }
3108         }
3109
3110 out:
3111         percpu_ref_put(&ctx->refs);
3112 out_fput:
3113         fdput(f);
3114         return ret;
3115 }
3116
3117 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3118         .release        = io_uring_release,
3119         .mmap           = io_uring_mmap,
3120 #ifndef CONFIG_MMU
3121         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3122         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3123 #endif
3124         .poll           = io_uring_poll,
3125 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3126         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3127 #endif
3128 };
3129
3130 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3131 {
3132         return file->f_op == &io_uring_fops;
3133 }
3134
3135 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3136                                          struct io_uring_params *p)
3137 {
3138         struct io_rings *rings;
3139         size_t size, sq_array_offset;
3140
3141         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3142         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3143         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3144
3145         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3146         if (size == SIZE_MAX)
3147                 return -EOVERFLOW;
3148
3149         rings = io_mem_alloc(size);
3150         if (!rings)
3151                 return -ENOMEM;
3152
3153         ctx->rings = rings;
3154         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3155         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3156         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3157         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3158         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3159
3160         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3161                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3162         else
3163                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3164         if (size == SIZE_MAX) {
3165                 io_mem_free(ctx->rings);
3166                 ctx->rings = NULL;
3167                 return -EOVERFLOW;
3168         }
3169
3170         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3171         if (!ctx->sq_sqes) {
3172                 io_mem_free(ctx->rings);
3173                 ctx->rings = NULL;
3174                 return -ENOMEM;
3175         }
3176
3177         return 0;
3178 }
3179
3180 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3181 {
3182         int ret, fd;
3183
3184         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3185         if (fd < 0)
3186                 return fd;
3187
3188         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3189         if (ret) {
3190                 put_unused_fd(fd);
3191                 return ret;
3192         }
3193         fd_install(fd, file);
3194         return fd;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3199  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3200  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3201  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3202  */
3203 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3204 {
3205         struct file *file;
3206 #if defined(CONFIG_UNIX)
3207         int ret;
3208
3209         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3210                                 &ctx->ring_sock);
3211         if (ret)
3212                 return ERR_PTR(ret);
3213 #endif
3214
3215         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3216                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3217 #if defined(CONFIG_UNIX)
3218         if (IS_ERR(file)) {
3219                 sock_release(ctx->ring_sock);
3220                 ctx->ring_sock = NULL;
3221         } else {
3222                 ctx->ring_sock->file = file;
3223         }
3224 #endif
3225         return file;
3226 }
3227
3228 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3229                                   struct io_uring_params __user *params)
3230 {
3231         struct io_ring_ctx *ctx;
3232         struct file *file;
3233         int ret;
3234
3235         if (!entries)
3236                 return -EINVAL;
3237         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3238                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3239                         return -EINVAL;
3240                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3241         }
3242
3243         /*
3244          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3245          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3246          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3247          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3248          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3249          * of CQ ring entries manually.
3250          */
3251         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3252         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3253                 /*
3254                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3255                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3256                  * any cq vs sq ring sizing.
3257                  */
3258                 if (!p->cq_entries)
3259                         return -EINVAL;
3260                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3261                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3262                                 return -EINVAL;
3263                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3264                 }
3265                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3266                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3267                         return -EINVAL;
3268         } else {
3269                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3270         }
3271
3272         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3273         if (!ctx)
3274                 return -ENOMEM;
3275
3276         /*
3277          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3278          * space applications don't need to do io completion events
3279          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3280          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3281          */
3282         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3283             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3284                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3285
3286         ctx->compat = in_compat_syscall();
3287         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3288                 ctx->user = get_uid(current_user());
3289
3290         /*
3291          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3292          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3293          */
3294         ret = -EINVAL;
3295         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3296                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3297                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3298                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
3299                         goto err;
3300                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3301         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3302                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3303         } else {
3304                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
3305                         goto err;
3306                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3307         }
3308
3309         /*
3310          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3311          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3312          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3313          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3314          */
3315         mmgrab(current->mm);
3316         ctx->mm_account = current->mm;
3317
3318         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3319         if (ret)
3320                 goto err;
3321
3322         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3323         if (ret)
3324                 goto err;
3325         /* always set a rsrc node */
3326         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3327         if (ret)
3328                 goto err;
3329         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3330
3331         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3332         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3333         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3334         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3335         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3336         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3337         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3338         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3339
3340         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3341         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3342         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3343         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3344         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3345         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3346         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3347         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3348
3349         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3350                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3351                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3352                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3353                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3354                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3355                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3356
3357         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3358                 ret = -EFAULT;
3359                 goto err;
3360         }
3361
3362         file = io_uring_get_file(ctx);
3363         if (IS_ERR(file)) {
3364                 ret = PTR_ERR(file);
3365                 goto err;
3366         }
3367
3368         /*
3369          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3370          * having closed it before we finish setup
3371          */
3372         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3373         if (ret < 0) {
3374                 /* fput will clean it up */
3375                 fput(file);
3376                 return ret;
3377         }
3378
3379         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3380         return ret;
3381 err:
3382         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3383         return ret;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3388  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3389  * params structure passed in.
3390  */
3391 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3392 {
3393         struct io_uring_params p;
3394         int i;
3395
3396         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3397                 return -EFAULT;
3398         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3399                 if (p.resv[i])
3400                         return -EINVAL;
3401         }
3402
3403         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3404                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3405                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3406                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3407                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3408                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32))
3409                 return -EINVAL;
3410
3411         return io_uring_create(entries, &p, params);
3412 }
3413
3414 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3415                 struct io_uring_params __user *, params)
3416 {
3417         return io_uring_setup(entries, params);
3418 }
3419
3420 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3421                            unsigned nr_args)
3422 {
3423         struct io_uring_probe *p;
3424         size_t size;
3425         int i, ret;
3426
3427         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3428         if (size == SIZE_MAX)
3429                 return -EOVERFLOW;
3430         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3431         if (!p)
3432                 return -ENOMEM;
3433
3434         ret = -EFAULT;
3435         if (copy_from_user(p, arg, size))
3436                 goto out;
3437         ret = -EINVAL;
3438         if (memchr_inv(p, 0, size))
3439                 goto out;
3440
3441         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3442         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3443                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3444
3445         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3446                 p->ops[i].op = i;
3447                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3448                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3449         }
3450         p->ops_len = i;
3451
3452         ret = 0;
3453         if (copy_to_user(arg, p, size))
3454                 ret = -EFAULT;
3455 out:
3456         kfree(p);
3457         return ret;
3458 }
3459
3460 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3461 {
3462         const struct cred *creds;
3463         u32 id;
3464         int ret;
3465
3466         creds = get_current_cred();
3467
3468         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3469                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3470         if (ret < 0) {
3471                 put_cred(creds);
3472                 return ret;
3473         }
3474         return id;
3475 }
3476
3477 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3478                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3479 {
3480         struct io_uring_restriction *res;
3481         size_t size;
3482         int i, ret;
3483
3484         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3485         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3486                 return -EBADFD;
3487
3488         /* We allow only a single restrictions registration */
3489         if (ctx->restrictions.registered)
3490                 return -EBUSY;
3491
3492         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3493                 return -EINVAL;
3494
3495         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3496         if (size == SIZE_MAX)
3497                 return -EOVERFLOW;
3498
3499         res = memdup_user(arg, size);
3500         if (IS_ERR(res))
3501                 return PTR_ERR(res);
3502
3503         ret = 0;
3504
3505         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3506                 switch (res[i].opcode) {
3507                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3508                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3509                                 ret = -EINVAL;
3510                                 goto out;
3511                         }
3512
3513                         __set_bit(res[i].register_op,
3514                                   ctx->restrictions.register_op);
3515                         break;
3516                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3517                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3518                                 ret = -EINVAL;
3519                                 goto out;
3520                         }
3521
3522                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3523                         break;
3524                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3525                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3526                         break;
3527                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3528                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3529                         break;
3530                 default:
3531                         ret = -EINVAL;
3532                         goto out;
3533                 }
3534         }
3535
3536 out:
3537         /* Reset all restrictions if an error happened */
3538         if (ret != 0)
3539                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3540         else
3541                 ctx->restrictions.registered = true;
3542
3543         kfree(res);
3544         return ret;
3545 }
3546
3547 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3548 {
3549         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3550                 return -EBADFD;
3551
3552         if (ctx->restrictions.registered)
3553                 ctx->restricted = 1;
3554
3555         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3556         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3557                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3558         return 0;
3559 }
3560
3561 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3562                                        void __user *arg, unsigned len)
3563 {
3564         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3565         cpumask_var_t new_mask;
3566         int ret;
3567
3568         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3569                 return -EINVAL;
3570
3571         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3572                 return -ENOMEM;
3573
3574         cpumask_clear(new_mask);
3575         if (len > cpumask_size())
3576                 len = cpumask_size();
3577
3578         if (in_compat_syscall()) {
3579                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3580                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3581                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3582         } else {
3583                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3584         }
3585
3586         if (ret) {
3587                 free_cpumask_var(new_mask);
3588                 return -EFAULT;
3589         }
3590
3591         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3592         free_cpumask_var(new_mask);
3593         return ret;
3594 }
3595
3596 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3597 {
3598         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3599
3600         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3601                 return -EINVAL;
3602
3603         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3604 }
3605
3606 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3607                                                void __user *arg)
3608         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3609 {
3610         struct io_tctx_node *node;
3611         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3612         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3613         __u32 new_count[2];
3614         int i, ret;
3615
3616         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3617                 return -EFAULT;
3618         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3619                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3620                         return -EINVAL;
3621
3622         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3623                 sqd = ctx->sq_data;
3624                 if (sqd) {
3625                         /*
3626                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3627                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3628                          * a ref to the ctx.
3629                          */
3630                         refcount_inc(&sqd->refs);
3631                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3632                         mutex_lock(&sqd->lock);
3633                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3634                         if (sqd->thread)
3635                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3636                 }
3637         } else {
3638                 tctx = current->io_uring;
3639         }
3640
3641         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3642
3643         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3644                 if (new_count[i])
3645                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3646         ctx->iowq_limits_set = true;
3647
3648         if (tctx && tctx->io_wq) {
3649                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3650                 if (ret)
3651                         goto err;
3652         } else {
3653                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3654         }
3655
3656         if (sqd) {
3657                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3658                 io_put_sq_data(sqd);
3659         }
3660
3661         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3662                 return -EFAULT;
3663
3664         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3665         if (sqd)
3666                 return 0;
3667
3668         /* now propagate the restriction to all registered users */
3669         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3670                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3671
3672                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3673                         continue;
3674
3675                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3676                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3677                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3678                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3679         }
3680         return 0;
3681 err:
3682         if (sqd) {
3683                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3684                 io_put_sq_data(sqd);
3685         }
3686         return ret;
3687 }
3688
3689 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3690                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3691         __releases(ctx->uring_lock)
3692         __acquires(ctx->uring_lock)
3693 {
3694         int ret;
3695
3696         /*
3697          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
3698          * someone else killed the ctx or is already going through
3699          * io_uring_register().
3700          */
3701         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
3702                 return -ENXIO;
3703
3704         if (ctx->restricted) {
3705                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3706                         return -EINVAL;
3707                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3708                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3709                         return -EACCES;
3710         }
3711
3712         switch (opcode) {
3713         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3714                 ret = -EFAULT;
3715                 if (!arg)
3716                         break;
3717                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3718                 break;
3719         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3720                 ret = -EINVAL;
3721                 if (arg || nr_args)
3722                         break;
3723                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3724                 break;
3725         case IORING_REGISTER_FILES:
3726                 ret = -EFAULT;
3727                 if (!arg)
3728                         break;
3729                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3730                 break;
3731         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3732                 ret = -EINVAL;
3733                 if (arg || nr_args)
3734                         break;
3735                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3736                 break;
3737         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3738                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3739                 break;
3740         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3741                 ret = -EINVAL;
3742                 if (nr_args != 1)
3743                         break;
3744                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3745                 break;
3746         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3747                 ret = -EINVAL;
3748                 if (nr_args != 1)
3749                         break;
3750                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3751                 break;
3752         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3753                 ret = -EINVAL;
3754                 if (arg || nr_args)
3755                         break;
3756                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3757                 break;
3758         case IORING_REGISTER_PROBE:
3759                 ret = -EINVAL;
3760                 if (!arg || nr_args > 256)
3761                         break;
3762                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3763                 break;
3764         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3765                 ret = -EINVAL;
3766                 if (arg || nr_args)
3767                         break;
3768                 ret = io_register_personality(ctx);
3769                 break;
3770         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3771                 ret = -EINVAL;
3772                 if (arg)
3773                         break;
3774                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3775                 break;
3776         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3777                 ret = -EINVAL;
3778                 if (arg || nr_args)
3779                         break;
3780                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3781                 break;
3782         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3783                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3784                 break;
3785         case IORING_REGISTER_FILES2:
3786                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3787                 break;
3788         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3789                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3790                                               IORING_RSRC_FILE);
3791                 break;
3792         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3793                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3794                 break;
3795         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3796                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3797                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3798                 break;
3799         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3800                 ret = -EINVAL;
3801                 if (!arg || !nr_args)
3802                         break;
3803                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3804                 break;
3805         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3806                 ret = -EINVAL;
3807                 if (arg || nr_args)
3808                         break;
3809                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
3810                 break;
3811         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
3812                 ret = -EINVAL;
3813                 if (!arg || nr_args != 2)
3814                         break;
3815                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
3816                 break;
3817         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
3818                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
3819                 break;
3820         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
3821                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
3822                 break;
3823         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
3824                 ret = -EINVAL;
3825                 if (!arg || nr_args != 1)
3826                         break;
3827                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
3828                 break;
3829         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
3830                 ret = -EINVAL;
3831                 if (!arg || nr_args != 1)
3832                         break;
3833                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
3834                 break;
3835         default:
3836                 ret = -EINVAL;
3837                 break;
3838         }
3839
3840         return ret;
3841 }
3842
3843 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
3844                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
3845 {
3846         struct io_ring_ctx *ctx;
3847         long ret = -EBADF;
3848         struct fd f;
3849
3850         f = fdget(fd);
3851         if (!f.file)
3852                 return -EBADF;
3853
3854         ret = -EOPNOTSUPP;
3855         if (!io_is_uring_fops(f.file))
3856                 goto out_fput;
3857
3858         ctx = f.file->private_data;
3859
3860         io_run_task_work();
3861
3862         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3863         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
3864         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3865         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
3866 out_fput:
3867         fdput(f);
3868         return ret;
3869 }
3870
3871 static int __init io_uring_init(void)
3872 {
3873 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
3874         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3875         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
3876 } while (0)
3877
3878 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3879         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
3880         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3884         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3912
3913         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3914                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3915         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3916                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3917
3918         /* ->buf_index is u16 */
3919         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3920         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3921                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3922
3923         /* should fit into one byte */
3924         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3925         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3926         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3927
3928         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
3929
3930         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3931
3932         io_uring_optable_init();
3933
3934         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3935                                 SLAB_ACCOUNT);
3936         return 0;
3937 };
3938 __initcall(io_uring_init);