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