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