io_uring: impose max limit on apoll cache
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <trace/events/io_uring.h>
78
79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
80
81 #include "io-wq.h"
82
83 #include "io_uring.h"
84 #include "opdef.h"
85 #include "refs.h"
86 #include "tctx.h"
87 #include "sqpoll.h"
88 #include "fdinfo.h"
89 #include "kbuf.h"
90 #include "rsrc.h"
91 #include "cancel.h"
92
93 #include "timeout.h"
94 #include "poll.h"
95 #include "alloc_cache.h"
96
97 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
98 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
99
100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
102
103 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
104                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
105
106 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
107                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
108
109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
111                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
114                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 #define IO_COMPL_BATCH                  32
119 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
120
121 enum {
122         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
123         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
124 };
125
126 struct io_defer_entry {
127         struct list_head        list;
128         struct io_kiocb         *req;
129         u32                     seq;
130 };
131
132 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
133 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
134 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
135
136 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
137                                          struct task_struct *task,
138                                          bool cancel_all);
139
140 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
141 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
142 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
143
144 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
145
146 static struct kmem_cache *req_cachep;
147
148 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
149 {
150 #if defined(CONFIG_UNIX)
151         if (io_is_uring_fops(file)) {
152                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
153
154                 return ctx->ring_sock->sk;
155         }
156 #endif
157         return NULL;
158 }
159 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
160
161 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
162 {
163         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
164                 __io_submit_flush_completions(ctx);
165 }
166
167 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
168 {
169         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
170 }
171
172 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
173 {
174         struct io_kiocb *req;
175
176         io_for_each_link(req, head) {
177                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
178                         return true;
179         }
180         return false;
181 }
182
183 /*
184  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
185  * User must not hold timeout_lock.
186  */
187 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
188                         bool cancel_all)
189 {
190         bool matched;
191
192         if (task && head->task != task)
193                 return false;
194         if (cancel_all)
195                 return true;
196
197         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
198                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
199
200                 /* protect against races with linked timeouts */
201                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
202                 matched = io_match_linked(head);
203                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
204         } else {
205                 matched = io_match_linked(head);
206         }
207         return matched;
208 }
209
210 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
211 {
212         req_set_fail(req);
213         io_req_set_res(req, res, 0);
214 }
215
216 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
217 {
218         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
219 }
220
221 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
222 {
223         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
224
225         complete(&ctx->ref_comp);
226 }
227
228 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
229 {
230         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
231                                                 fallback_work.work);
232         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
233         struct io_kiocb *req, *tmp;
234         bool locked = false;
235
236         percpu_ref_get(&ctx->refs);
237         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
238                 req->io_task_work.func(req, &locked);
239
240         if (locked) {
241                 io_submit_flush_completions(ctx);
242                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
243         }
244         percpu_ref_put(&ctx->refs);
245 }
246
247 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
248 {
249         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
250         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
251
252         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
253         if (!table->hbs)
254                 return -ENOMEM;
255
256         table->hash_bits = bits;
257         init_hash_table(table, hash_buckets);
258         return 0;
259 }
260
261 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
262 {
263         struct io_ring_ctx *ctx;
264         int hash_bits;
265
266         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
267         if (!ctx)
268                 return NULL;
269
270         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
271
272         /*
273          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
274          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
275          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
276          */
277         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
278         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
279         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
280                 goto err;
281         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
282                 goto err;
283
284         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
285         if (!ctx->dummy_ubuf)
286                 goto err;
287         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
288         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
289
290         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
291                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
292                 goto err;
293
294         ctx->flags = p->flags;
295         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
296         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
297         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
298         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
299         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache);
300         init_completion(&ctx->ref_comp);
301         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
302         mutex_init(&ctx->uring_lock);
303         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
304         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
305         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
306         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
307         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
308         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
312         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
314         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
315         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
316         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
317         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
318         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
319         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
320         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
321         return ctx;
322 err:
323         kfree(ctx->dummy_ubuf);
324         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
325         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
326         kfree(ctx->io_bl);
327         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
328         kfree(ctx);
329         return NULL;
330 }
331
332 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
333 {
334         struct io_rings *r = ctx->rings;
335
336         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
337         ctx->cq_extra--;
338 }
339
340 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
341 {
342         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
343                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
344
345                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
346         }
347
348         return false;
349 }
350
351 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
352 {
353         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
354                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
355                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
356         }
357 }
358
359 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
360 {
361         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
362                 return NULL;
363
364         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
365         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
366
367         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
368         io_req_set_refcount(req);
369         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
370         return req->link;
371 }
372
373 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
374 {
375         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
376                 return NULL;
377         return __io_prep_linked_timeout(req);
378 }
379
380 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
381 {
382         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
383 }
384
385 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
386 {
387         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
388                 __io_arm_ltimeout(req);
389 }
390
391 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
392 {
393         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
395
396         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
397                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
398                 req->creds = get_current_cred();
399         }
400
401         req->work.list.next = NULL;
402         req->work.flags = 0;
403         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
404         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
405                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
406
407         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
408                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
409                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
410         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
411                 if (def->unbound_nonreg_file)
412                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
413         }
414 }
415
416 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
417 {
418         struct io_kiocb *cur;
419
420         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
421                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
422
423                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
424                 io_for_each_link(cur, req)
425                         io_prep_async_work(cur);
426                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
427         } else {
428                 io_for_each_link(cur, req)
429                         io_prep_async_work(cur);
430         }
431 }
432
433 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
434 {
435         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
436         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
437
438         BUG_ON(!tctx);
439         BUG_ON(!tctx->io_wq);
440
441         /* init ->work of the whole link before punting */
442         io_prep_async_link(req);
443
444         /*
445          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
446          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
447          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
448          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
449          * worker for it).
450          */
451         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
452                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
453
454         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
455         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
456         if (link)
457                 io_queue_linked_timeout(link);
458 }
459
460 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
461 {
462         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
463                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
464                                                 struct io_defer_entry, list);
465
466                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
467                         break;
468                 list_del_init(&de->list);
469                 io_req_task_queue(de->req);
470                 kfree(de);
471         }
472 }
473
474 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
475 {
476         struct io_ev_fd *ev_fd;
477         bool skip;
478
479         spin_lock(&ctx->completion_lock);
480         /*
481          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
482          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count only
483          * changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no
484          * depedency on 1:1 relationship between how many times this function is
485          * called (and hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the
486          * CQ ring.
487          */
488         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
489         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
490         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
491         if (skip)
492                 return;
493
494         rcu_read_lock();
495         /*
496          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
497          * and eventfd_signal
498          */
499         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
500
501         /*
502          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
503          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
504          * the function and rcu_read_lock.
505          */
506         if (unlikely(!ev_fd))
507                 goto out;
508         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
509                 goto out;
510
511         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
512                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
513 out:
514         rcu_read_unlock();
515 }
516
517 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
518 {
519         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
520                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
521                 if (ctx->off_timeout_used)
522                         io_flush_timeouts(ctx);
523                 if (ctx->drain_active)
524                         io_queue_deferred(ctx);
525                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
526         }
527         if (ctx->has_evfd)
528                 io_eventfd_signal(ctx);
529 }
530
531 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
532 {
533         io_commit_cqring_flush(ctx);
534         io_cqring_wake(ctx);
535 }
536
537 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
538         __releases(ctx->completion_lock)
539 {
540         io_commit_cqring(ctx);
541         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
542         io_cqring_ev_posted(ctx);
543 }
544
545 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
546 {
547         __io_cq_unlock_post(ctx);
548 }
549
550 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
551 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
552 {
553         bool all_flushed;
554         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
555
556         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
557                 return false;
558
559         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
560                 cqe_size <<= 1;
561
562         io_cq_lock(ctx);
563         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
564                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
565                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
566
567                 if (!cqe && !force)
568                         break;
569                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
570                                         struct io_overflow_cqe, list);
571                 if (cqe)
572                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
573                 else
574                         io_account_cq_overflow(ctx);
575
576                 list_del(&ocqe->list);
577                 kfree(ocqe);
578         }
579
580         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
581         if (all_flushed) {
582                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
583                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
584         }
585
586         io_cq_unlock_post(ctx);
587         return all_flushed;
588 }
589
590 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
591 {
592         bool ret = true;
593
594         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
595                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
596                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
597                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
598                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
599                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
600                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
601         }
602
603         return ret;
604 }
605
606 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
607 {
608         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
609
610         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
611         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
612                 wake_up(&tctx->wait);
613         put_task_struct_many(task, nr);
614 }
615
616 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
617 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
618 {
619         if (likely(task == current))
620                 task->io_uring->cached_refs += nr;
621         else
622                 __io_put_task(task, nr);
623 }
624
625 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
626 {
627         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
628
629         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
630         refcount_add(refill, &current->usage);
631         tctx->cached_refs += refill;
632 }
633
634 static inline void io_get_task_refs(int nr)
635 {
636         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
637
638         tctx->cached_refs -= nr;
639         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
640                 io_task_refs_refill(tctx);
641 }
642
643 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
644 {
645         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
646         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
647
648         if (refs) {
649                 tctx->cached_refs = 0;
650                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
651                 put_task_struct_many(task, refs);
652         }
653 }
654
655 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
656                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
657 {
658         struct io_overflow_cqe *ocqe;
659         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
660         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
661
662         if (is_cqe32)
663                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
664
665         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
666         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
667         if (!ocqe) {
668                 /*
669                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
670                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
671                  * on the floor.
672                  */
673                 io_account_cq_overflow(ctx);
674                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
675                 return false;
676         }
677         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
678                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
679                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
680
681         }
682         ocqe->cqe.user_data = user_data;
683         ocqe->cqe.res = res;
684         ocqe->cqe.flags = cflags;
685         if (is_cqe32) {
686                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
687                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
688         }
689         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
690         return true;
691 }
692
693 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
694 {
695         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
696                 req->extra1 = 0;
697                 req->extra2 = 0;
698         }
699         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
700                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
701                                         req->extra1, req->extra2);
702 }
703
704 /*
705  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
706  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
707  * fill the cq entry
708  */
709 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
710 {
711         struct io_rings *rings = ctx->rings;
712         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
713         unsigned int free, queued, len;
714
715
716         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
717         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
718         free = ctx->cq_entries - queued;
719         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
720         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
721         if (!len)
722                 return NULL;
723
724         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
725                 off <<= 1;
726                 len <<= 1;
727         }
728
729         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
730         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
731
732         ctx->cached_cq_tail++;
733         ctx->cqe_cached++;
734         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
735                 ctx->cqe_cached++;
736         return &rings->cqes[off];
737 }
738
739 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx,
740                             u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
741                             bool allow_overflow)
742 {
743         struct io_uring_cqe *cqe;
744
745         ctx->cq_extra++;
746
747         /*
748          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
749          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
750          * the ring.
751          */
752         cqe = io_get_cqe(ctx);
753         if (likely(cqe)) {
754                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
755
756                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
757                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
758                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
759
760                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
761                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
762                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
763                 }
764                 return true;
765         }
766
767         if (allow_overflow)
768                 return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
769
770         return false;
771 }
772
773 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx,
774                      u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
775                      bool allow_overflow)
776 {
777         bool filled;
778
779         io_cq_lock(ctx);
780         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
781         io_cq_unlock_post(ctx);
782         return filled;
783 }
784
785 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
786 {
787         /*
788          * If we're the last reference to this request, add to our locked
789          * free_list cache.
790          */
791         if (req_ref_put_and_test(req)) {
792                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
793
794                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
795                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
796                                 io_disarm_next(req);
797                         if (req->link) {
798                                 io_req_task_queue(req->link);
799                                 req->link = NULL;
800                         }
801                 }
802                 io_req_put_rsrc(req);
803                 /*
804                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
805                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
806                  * deadlocks.
807                  */
808                 io_put_kbuf_comp(req);
809                 io_dismantle_req(req);
810                 io_put_task(req->task, 1);
811                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
812                 ctx->locked_free_nr++;
813         }
814 }
815
816 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
817 {
818         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
819                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
820         __io_req_complete_put(req);
821 }
822
823 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
824 {
825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
826
827         io_cq_lock(ctx);
828         __io_req_complete_post(req);
829         io_cq_unlock_post(ctx);
830 }
831
832 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
833 {
834         io_req_complete_post(req);
835 }
836
837 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
838 {
839         req_set_fail(req);
840         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
841         io_req_complete_post(req);
842 }
843
844 /*
845  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
846  * advance and keep them valid across allocations.
847  */
848 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
849 {
850         req->ctx = ctx;
851         req->link = NULL;
852         req->async_data = NULL;
853         /* not necessary, but safer to zero */
854         req->cqe.res = 0;
855 }
856
857 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
858                                         struct io_submit_state *state)
859 {
860         spin_lock(&ctx->completion_lock);
861         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
862         ctx->locked_free_nr = 0;
863         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
864 }
865
866 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
867 {
868         return !ctx->submit_state.free_list.next;
869 }
870
871 /*
872  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
873  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
874  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
875  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
876  */
877 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
878         __must_hold(&ctx->uring_lock)
879 {
880         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
881         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
882         int ret, i;
883
884         /*
885          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
886          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
887          * side cache.
888          */
889         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
890                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
891                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
892                         return true;
893         }
894
895         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
896
897         /*
898          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
899          * retry single alloc to be on the safe side.
900          */
901         if (unlikely(ret <= 0)) {
902                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
903                 if (!reqs[0])
904                         return false;
905                 ret = 1;
906         }
907
908         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
909         for (i = 0; i < ret; i++) {
910                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
911
912                 io_preinit_req(req, ctx);
913                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
914         }
915         return true;
916 }
917
918 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
919 {
920         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
921                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
922         return true;
923 }
924
925 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
926 {
927         struct io_wq_work_node *node;
928
929         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
930         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
931 }
932
933 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
934 {
935         unsigned int flags = req->flags;
936
937         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
938                 io_clean_op(req);
939         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
940                 io_put_file(req->file);
941 }
942
943 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
944 {
945         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
946
947         io_req_put_rsrc(req);
948         io_dismantle_req(req);
949         io_put_task(req->task, 1);
950
951         spin_lock(&ctx->completion_lock);
952         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
953         ctx->locked_free_nr++;
954         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
955 }
956
957 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
958 {
959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
960
961         io_cq_lock(ctx);
962         io_disarm_next(req);
963         io_cq_unlock_post(ctx);
964 }
965
966 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
967 {
968         struct io_kiocb *nxt;
969
970         /*
971          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
972          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
973          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
974          * of the chain.
975          */
976         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
977                 __io_req_find_next_prep(req);
978         nxt = req->link;
979         req->link = NULL;
980         return nxt;
981 }
982
983 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
984 {
985         if (!ctx)
986                 return;
987         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
988                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
989         if (*locked) {
990                 io_submit_flush_completions(ctx);
991                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
992                 *locked = false;
993         }
994         percpu_ref_put(&ctx->refs);
995 }
996
997 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
998                                    struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked,
999                                    struct llist_node *last)
1000 {
1001         unsigned int count = 0;
1002
1003         while (node != last) {
1004                 struct llist_node *next = node->next;
1005                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1006                                                     io_task_work.node);
1007
1008                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1009
1010                 if (req->ctx != *ctx) {
1011                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1012                         *ctx = req->ctx;
1013                         /* if not contended, grab and improve batching */
1014                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1015                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1016                 }
1017                 req->io_task_work.func(req, locked);
1018                 node = next;
1019                 count++;
1020         }
1021
1022         return count;
1023 }
1024
1025 /**
1026  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1027  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1028  * @new:        new entry as the head of the list
1029  *
1030  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1031  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1032  */
1033 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1034                                                struct llist_node *new)
1035 {
1036         return xchg(&head->first, new);
1037 }
1038
1039 /**
1040  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1041  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1042  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1043  * @new:        new entry as the head of the list
1044  *
1045  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1046  */
1047
1048 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1049                                                   struct llist_node *old,
1050                                                   struct llist_node *new)
1051 {
1052         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1053 }
1054
1055 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1056 {
1057         bool uring_locked = false;
1058         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1059         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1060                                                   task_work);
1061         struct llist_node fake = {};
1062         struct llist_node *node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1063         unsigned int loops = 1;
1064         unsigned int count = handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, NULL);
1065
1066         node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1067         while (node != &fake) {
1068                 loops++;
1069                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1070                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, &fake);
1071                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1072         }
1073
1074         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1075
1076         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1077         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1078                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1079
1080         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1081 }
1082
1083 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1084 {
1085         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1086         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1087         struct llist_node *node;
1088         bool running;
1089
1090         running = !llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1091
1092         /* task_work already pending, we're done */
1093         if (running)
1094                 return;
1095
1096         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1097                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1098
1099         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1100                 return;
1101
1102         node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1103
1104         while (node) {
1105                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1106                 node = node->next;
1107                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1108                               &req->ctx->fallback_llist))
1109                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1114 {
1115         io_req_complete_post(req);
1116 }
1117
1118 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1119 {
1120         io_req_set_res(req, res, cflags);
1121         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1122         io_req_task_work_add(req);
1123 }
1124
1125 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1126 {
1127         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1128         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1129         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1130 }
1131
1132 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1133 {
1134         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1135         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1136         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1137                 io_queue_sqe(req);
1138         else
1139                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1140 }
1141
1142 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1143 {
1144         io_req_set_res(req, ret, 0);
1145         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1146         io_req_task_work_add(req);
1147 }
1148
1149 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1150 {
1151         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1152         io_req_task_work_add(req);
1153 }
1154
1155 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1156 {
1157         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1158
1159         if (nxt)
1160                 io_req_task_queue(nxt);
1161 }
1162
1163 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1164         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1165 {
1166         struct task_struct *task = NULL;
1167         int task_refs = 0;
1168
1169         do {
1170                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1171                                                     comp_list);
1172
1173                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1174                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1175                                 node = req->comp_list.next;
1176                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1177                                         continue;
1178                         }
1179                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1180                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1181
1182                                 if (apoll->double_poll)
1183                                         kfree(apoll->double_poll);
1184                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1185                                         kfree(apoll);
1186                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1187                         }
1188                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1189                                 io_queue_next(req);
1190                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1191                                 io_clean_op(req);
1192                 }
1193                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1194                         io_put_file(req->file);
1195
1196                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1197
1198                 if (req->task != task) {
1199                         if (task)
1200                                 io_put_task(task, task_refs);
1201                         task = req->task;
1202                         task_refs = 0;
1203                 }
1204                 task_refs++;
1205                 node = req->comp_list.next;
1206                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1207         } while (node);
1208
1209         if (task)
1210                 io_put_task(task, task_refs);
1211 }
1212
1213 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1214         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1215 {
1216         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1217         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1218
1219         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1220         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1221                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1222                                             comp_list);
1223
1224                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1225                         __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1226         }
1227         __io_cq_unlock_post(ctx);
1228
1229         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1230         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1235  * was the last reference to this request.
1236  */
1237 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1238 {
1239         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1240
1241         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1242                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1243                         nxt = io_req_find_next(req);
1244                 io_free_req(req);
1245         }
1246         return nxt;
1247 }
1248
1249 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1250 {
1251         /* See comment at the top of this file */
1252         smp_rmb();
1253         return __io_cqring_events(ctx);
1254 }
1255
1256 /*
1257  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1258  * find and complete them.
1259  */
1260 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1263                 return;
1264
1265         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1266         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1267                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1268                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1269                         break;
1270                 /*
1271                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1272                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1273                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1274                  */
1275                 if (need_resched()) {
1276                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1277                         cond_resched();
1278                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1279                 }
1280         }
1281         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1282 }
1283
1284 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1285 {
1286         unsigned int nr_events = 0;
1287         int ret = 0;
1288         unsigned long check_cq;
1289
1290         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1291         if (unlikely(check_cq)) {
1292                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1293                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1294                 /*
1295                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1296                  * dropped CQE.
1297                  */
1298                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1299                         return -EBADR;
1300         }
1301         /*
1302          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1303          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1304          * already triggered a CQE (eg in error).
1305          */
1306         if (io_cqring_events(ctx))
1307                 return 0;
1308
1309         do {
1310                 /*
1311                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1312                  * application entering polling for a command before it gets
1313                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1314                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1315                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1316                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1317                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1318                  * very same mutex.
1319                  */
1320                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1321                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1322
1323                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1324                         io_run_task_work();
1325                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1326
1327                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1328                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1329                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1330                                 break;
1331                 }
1332                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1333                 if (ret < 0)
1334                         break;
1335                 nr_events += ret;
1336                 ret = 0;
1337         } while (nr_events < min && !need_resched());
1338
1339         return ret;
1340 }
1341
1342 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1343 {
1344         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
1345                 unsigned issue_flags = *locked ? 0 : IO_URING_F_UNLOCKED;
1346
1347                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, issue_flags);
1348         }
1349
1350         if (*locked)
1351                 io_req_complete_defer(req);
1352         else
1353                 io_req_complete_post(req);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1358  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1359  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1360  * accessing the kiocb cookie.
1361  */
1362 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1363 {
1364         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1365         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1366
1367         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1368         if (unlikely(needs_lock))
1369                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1370
1371         /*
1372          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1373          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1374          * different devices.
1375          */
1376         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1377                 ctx->poll_multi_queue = false;
1378         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1379                 struct io_kiocb *list_req;
1380
1381                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1382                                         comp_list);
1383                 if (list_req->file != req->file)
1384                         ctx->poll_multi_queue = true;
1385         }
1386
1387         /*
1388          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1389          * it to the front so we find it first.
1390          */
1391         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1392                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1393         else
1394                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1395
1396         if (unlikely(needs_lock)) {
1397                 /*
1398                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1399                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1400                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1401                  * whether should wake up sq thread.
1402                  */
1403                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1404                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1405                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1406
1407                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1408         }
1409 }
1410
1411 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1412 {
1413         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
1414 }
1415
1416 /*
1417  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1418  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1419  * inline.
1420  */
1421 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1422 {
1423         if (S_ISBLK(mode)) {
1424                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1425                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1426                         return true;
1427                 return false;
1428         }
1429         if (S_ISSOCK(mode))
1430                 return true;
1431         if (S_ISREG(mode)) {
1432                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1433                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1434                     !io_is_uring_fops(file))
1435                         return true;
1436                 return false;
1437         }
1438
1439         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1440         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1441                 return true;
1442         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1443 }
1444
1445 /*
1446  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1447  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1448  * inline.
1449  */
1450 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1451 {
1452         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1453         unsigned int res = 0;
1454
1455         if (S_ISREG(mode))
1456                 res |= FFS_ISREG;
1457         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1458                 res |= FFS_NOWAIT;
1459         if (io_file_need_scm(file))
1460                 res |= FFS_SCM;
1461         return res;
1462 }
1463
1464 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1465 {
1466         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
1467         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1468         if (req->async_data) {
1469                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1470                 return false;
1471         }
1472         return true;
1473 }
1474
1475 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1476 {
1477         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1478
1479         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1480         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1481                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1482         if (!def->prep_async)
1483                 return 0;
1484         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1485                 return -EFAULT;
1486         if (io_alloc_async_data(req))
1487                 return -EAGAIN;
1488
1489         return def->prep_async(req);
1490 }
1491
1492 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1495         struct io_kiocb *cur;
1496
1497         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1498         io_for_each_link(cur, req)
1499                 seq--;
1500         return seq;
1501 }
1502
1503 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1504 {
1505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1506         struct io_defer_entry *de;
1507         int ret;
1508         u32 seq = io_get_sequence(req);
1509
1510         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1511         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1512         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1513                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1514 queue:
1515                 ctx->drain_active = false;
1516                 io_req_task_queue(req);
1517                 return;
1518         }
1519         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1520
1521         ret = io_req_prep_async(req);
1522         if (ret) {
1523 fail:
1524                 io_req_complete_failed(req, ret);
1525                 return;
1526         }
1527         io_prep_async_link(req);
1528         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1529         if (!de) {
1530                 ret = -ENOMEM;
1531                 goto fail;
1532         }
1533
1534         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1535         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1536                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1537                 kfree(de);
1538                 goto queue;
1539         }
1540
1541         trace_io_uring_defer(req);
1542         de->req = req;
1543         de->seq = seq;
1544         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1545         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1546 }
1547
1548 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1549 {
1550         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1551                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1552                 io_put_kbuf_comp(req);
1553                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1554         }
1555
1556         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1557                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1558
1559                 if (def->cleanup)
1560                         def->cleanup(req);
1561         }
1562         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1563                 kfree(req->apoll->double_poll);
1564                 kfree(req->apoll);
1565                 req->apoll = NULL;
1566         }
1567         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1568                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1569
1570                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1571         }
1572         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1573                 put_cred(req->creds);
1574         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1575                 kfree(req->async_data);
1576                 req->async_data = NULL;
1577         }
1578         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1579 }
1580
1581 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1582 {
1583         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
1584                 return true;
1585
1586         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1587                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1588         else
1589                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1590
1591         return !!req->file;
1592 }
1593
1594 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1595 {
1596         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1597         const struct cred *creds = NULL;
1598         int ret;
1599
1600         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
1601                 return -EBADF;
1602
1603         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1604                 creds = override_creds(req->creds);
1605
1606         if (!def->audit_skip)
1607                 audit_uring_entry(req->opcode);
1608
1609         ret = def->issue(req, issue_flags);
1610
1611         if (!def->audit_skip)
1612                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1613
1614         if (creds)
1615                 revert_creds(creds);
1616
1617         if (ret == IOU_OK) {
1618                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1619                         io_req_complete_defer(req);
1620                 else
1621                         io_req_complete_post(req);
1622         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1623                 return ret;
1624
1625         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1626         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1627                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1628
1629         return 0;
1630 }
1631
1632 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1633 {
1634         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1635         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1636                 return -EFAULT;
1637         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1638 }
1639
1640 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1641 {
1642         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1643
1644         req = io_put_req_find_next(req);
1645         return req ? &req->work : NULL;
1646 }
1647
1648 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1649 {
1650         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1651         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1652         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1653         bool needs_poll = false;
1654         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1655
1656         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1657         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1658                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1659         else
1660                 req_ref_get(req);
1661
1662         io_arm_ltimeout(req);
1663
1664         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1665         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1666 fail:
1667                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1668                 return;
1669         }
1670         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1671                 err = -EBADF;
1672                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1673                 goto fail;
1674         }
1675
1676         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1677                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1678
1679                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1680                         needs_poll = true;
1681                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1682                 }
1683         }
1684
1685         do {
1686                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1687                 if (ret != -EAGAIN)
1688                         break;
1689                 /*
1690                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1691                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1692                  * wait for request slots on the block side.
1693                  */
1694                 if (!needs_poll) {
1695                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1696                                 break;
1697                         cond_resched();
1698                         continue;
1699                 }
1700
1701                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1702                         return;
1703                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1704                 needs_poll = false;
1705                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1706         } while (1);
1707
1708         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1709         if (ret < 0)
1710                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1711 }
1712
1713 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1714                                       unsigned int issue_flags)
1715 {
1716         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1717         struct file *file = NULL;
1718         unsigned long file_ptr;
1719
1720         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1721
1722         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1723                 goto out;
1724         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1725         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1726         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1727         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1728         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1729         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1730         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1731         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
1732 out:
1733         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1734         return file;
1735 }
1736
1737 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1738 {
1739         struct file *file = fget(fd);
1740
1741         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1742
1743         /* we don't allow fixed io_uring files */
1744         if (file && io_is_uring_fops(file))
1745                 io_req_track_inflight(req);
1746         return file;
1747 }
1748
1749 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1750         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1751 {
1752         struct io_kiocb *linked_timeout;
1753
1754         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1755                 io_req_complete_failed(req, ret);
1756                 return;
1757         }
1758
1759         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1760
1761         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1762         case IO_APOLL_READY:
1763                 io_req_task_queue(req);
1764                 break;
1765         case IO_APOLL_ABORTED:
1766                 /*
1767                  * Queued up for async execution, worker will release
1768                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
1769                  */
1770                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1771                 io_queue_iowq(req, NULL);
1772                 break;
1773         case IO_APOLL_OK:
1774                 break;
1775         }
1776
1777         if (linked_timeout)
1778                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1779 }
1780
1781 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1782         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1783 {
1784         int ret;
1785
1786         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1787
1788         /*
1789          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1790          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1791          */
1792         if (likely(!ret))
1793                 io_arm_ltimeout(req);
1794         else
1795                 io_queue_async(req, ret);
1796 }
1797
1798 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1799         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1800 {
1801         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1802                 /*
1803                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1804                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1805                  */
1806                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1807                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1808                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1809         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1810                 io_drain_req(req);
1811         } else {
1812                 int ret = io_req_prep_async(req);
1813
1814                 if (unlikely(ret))
1815                         io_req_complete_failed(req, ret);
1816                 else
1817                         io_queue_iowq(req, NULL);
1818         }
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1823  *
1824  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1825  */
1826 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1827                                         struct io_kiocb *req,
1828                                         unsigned int sqe_flags)
1829 {
1830         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1831                 return false;
1832
1833         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1834             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1835                 return false;
1836
1837         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1838                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1839                 return false;
1840
1841         return true;
1842 }
1843
1844 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1845 {
1846         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1847         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1848
1849         ctx->drain_active = true;
1850         if (head) {
1851                 /*
1852                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1853                  * the head request and the next request/link after the current
1854                  * link. Considering sequential execution of links,
1855                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1856                  * link.
1857                  */
1858                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1859                 ctx->drain_next = true;
1860         }
1861 }
1862
1863 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1864                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1865         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1866 {
1867         const struct io_op_def *def;
1868         unsigned int sqe_flags;
1869         int personality;
1870         u8 opcode;
1871
1872         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
1873         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
1874         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
1875         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
1876         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
1877         req->file = NULL;
1878         req->rsrc_node = NULL;
1879         req->task = current;
1880
1881         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
1882                 req->opcode = 0;
1883                 return -EINVAL;
1884         }
1885         def = &io_op_defs[opcode];
1886         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
1887                 /* enforce forwards compatibility on users */
1888                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
1889                         return -EINVAL;
1890                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
1891                         if (!def->buffer_select)
1892                                 return -EOPNOTSUPP;
1893                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
1894                 }
1895                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
1896                         ctx->drain_disabled = true;
1897                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
1898                         if (ctx->drain_disabled)
1899                                 return -EOPNOTSUPP;
1900                         io_init_req_drain(req);
1901                 }
1902         }
1903         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
1904                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
1905                         return -EACCES;
1906                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
1907                 if (ctx->drain_active)
1908                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
1909                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
1910                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
1911                         ctx->drain_next = false;
1912                         ctx->drain_active = true;
1913                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1914                 }
1915         }
1916
1917         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
1918                 return -EINVAL;
1919         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1920                 return -EINVAL;
1921
1922         if (def->needs_file) {
1923                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1924
1925                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
1926
1927                 /*
1928                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
1929                  * target is potentially a read/write to block based storage.
1930                  */
1931                 if (state->need_plug && def->plug) {
1932                         state->plug_started = true;
1933                         state->need_plug = false;
1934                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
1935                 }
1936         }
1937
1938         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
1939         if (personality) {
1940                 int ret;
1941
1942                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
1943                 if (!req->creds)
1944                         return -EINVAL;
1945                 get_cred(req->creds);
1946                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
1947                 if (ret) {
1948                         put_cred(req->creds);
1949                         return ret;
1950                 }
1951                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1952         }
1953
1954         return def->prep(req, sqe);
1955 }
1956
1957 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
1958                                       struct io_kiocb *req, int ret)
1959 {
1960         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1961         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1962         struct io_kiocb *head = link->head;
1963
1964         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
1965
1966         /*
1967          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
1968          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
1969          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
1970          * should find the flag and handle the rest.
1971          */
1972         req_fail_link_node(req, ret);
1973         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
1974                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
1975
1976         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
1977                 if (head) {
1978                         link->last->link = req;
1979                         link->head = NULL;
1980                         req = head;
1981                 }
1982                 io_queue_sqe_fallback(req);
1983                 return ret;
1984         }
1985
1986         if (head)
1987                 link->last->link = req;
1988         else
1989                 link->head = req;
1990         link->last = req;
1991         return 0;
1992 }
1993
1994 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1995                          const struct io_uring_sqe *sqe)
1996         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1997 {
1998         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1999         int ret;
2000
2001         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2002         if (unlikely(ret))
2003                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2004
2005         /* don't need @sqe from now on */
2006         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
2007
2008         /*
2009          * If we already have a head request, queue this one for async
2010          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2011          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2012          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2013          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2014          */
2015         if (unlikely(link->head)) {
2016                 ret = io_req_prep_async(req);
2017                 if (unlikely(ret))
2018                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2019
2020                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2021                 link->last->link = req;
2022                 link->last = req;
2023
2024                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2025                         return 0;
2026                 /* last request of the link, flush it */
2027                 req = link->head;
2028                 link->head = NULL;
2029                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2030                         goto fallback;
2031
2032         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2033                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2034                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2035                         link->head = req;
2036                         link->last = req;
2037                 } else {
2038 fallback:
2039                         io_queue_sqe_fallback(req);
2040                 }
2041                 return 0;
2042         }
2043
2044         io_queue_sqe(req);
2045         return 0;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2050  */
2051 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2052 {
2053         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2054
2055         if (unlikely(state->link.head))
2056                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2057         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2058         io_submit_flush_completions(ctx);
2059         if (state->plug_started)
2060                 blk_finish_plug(&state->plug);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * Start submission side cache.
2065  */
2066 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2067                                   unsigned int max_ios)
2068 {
2069         state->plug_started = false;
2070         state->need_plug = max_ios > 2;
2071         state->submit_nr = max_ios;
2072         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2073         state->link.head = NULL;
2074 }
2075
2076 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2077 {
2078         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2079
2080         /*
2081          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2082          * since once we write the new head, the application could
2083          * write new data to them.
2084          */
2085         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2090  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2091  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2092  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2093  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2094  * prevent a re-load down the line.
2095  */
2096 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2097 {
2098         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2099         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2100
2101         /*
2102          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2103          *
2104          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2105          *    head updates.
2106          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2107          *    though the application is the one updating it.
2108          */
2109         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2110         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2111                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2112                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2113                         head <<= 1;
2114                 return &ctx->sq_sqes[head];
2115         }
2116
2117         /* drop invalid entries */
2118         ctx->cq_extra--;
2119         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2120                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2121         return NULL;
2122 }
2123
2124 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2125         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2126 {
2127         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2128         unsigned int left;
2129         int ret;
2130
2131         if (unlikely(!entries))
2132                 return 0;
2133         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2134         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2135         io_get_task_refs(left);
2136         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2137
2138         do {
2139                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2140                 struct io_kiocb *req;
2141
2142                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2143                         break;
2144                 req = io_alloc_req(ctx);
2145                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2146                 if (unlikely(!sqe)) {
2147                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2148                         break;
2149                 }
2150
2151                 /*
2152                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2153                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2154                  */
2155                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2156                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2157                         left--;
2158                         break;
2159                 }
2160         } while (--left);
2161
2162         if (unlikely(left)) {
2163                 ret -= left;
2164                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2165                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2166                         ret = -EAGAIN;
2167                 current->io_uring->cached_refs += left;
2168         }
2169
2170         io_submit_state_end(ctx);
2171          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2172         io_commit_sqring(ctx);
2173         return ret;
2174 }
2175
2176 struct io_wait_queue {
2177         struct wait_queue_entry wq;
2178         struct io_ring_ctx *ctx;
2179         unsigned cq_tail;
2180         unsigned nr_timeouts;
2181 };
2182
2183 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2184 {
2185         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2186         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
2187
2188         /*
2189          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2190          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2191          * regardless of event count.
2192          */
2193         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2194 }
2195
2196 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2197                             int wake_flags, void *key)
2198 {
2199         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2200                                                         wq);
2201
2202         /*
2203          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2204          * the task, and the next invocation will do it.
2205          */
2206         if (io_should_wake(iowq) ||
2207             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
2208                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2209         return -1;
2210 }
2211
2212 int io_run_task_work_sig(void)
2213 {
2214         if (io_run_task_work())
2215                 return 1;
2216         if (task_sigpending(current))
2217                 return -EINTR;
2218         return 0;
2219 }
2220
2221 /* when returns >0, the caller should retry */
2222 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2223                                           struct io_wait_queue *iowq,
2224                                           ktime_t timeout)
2225 {
2226         int ret;
2227         unsigned long check_cq;
2228
2229         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2230         ret = io_run_task_work_sig();
2231         if (ret || io_should_wake(iowq))
2232                 return ret;
2233
2234         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2235         if (unlikely(check_cq)) {
2236                 /* let the caller flush overflows, retry */
2237                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2238                         return 1;
2239                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2240                         return -EBADR;
2241         }
2242         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2243                 return -ETIME;
2244         return 1;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2249  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2250  */
2251 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2252                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2253                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2254 {
2255         struct io_wait_queue iowq;
2256         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2257         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2258         int ret;
2259
2260         do {
2261                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2262                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
2263                         return 0;
2264                 if (!io_run_task_work())
2265                         break;
2266         } while (1);
2267
2268         if (sig) {
2269 #ifdef CONFIG_COMPAT
2270                 if (in_compat_syscall())
2271                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2272                                                       sigsz);
2273                 else
2274 #endif
2275                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2276
2277                 if (ret)
2278                         return ret;
2279         }
2280
2281         if (uts) {
2282                 struct timespec64 ts;
2283
2284                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2285                         return -EFAULT;
2286                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2287         }
2288
2289         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2290         iowq.wq.private = current;
2291         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2292         iowq.ctx = ctx;
2293         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2294         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2295
2296         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2297         do {
2298                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2299                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2300                         ret = -EBUSY;
2301                         break;
2302                 }
2303                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2304                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2305                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2306                 cond_resched();
2307         } while (ret > 0);
2308
2309         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2310         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2311
2312         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2313 }
2314
2315 static void io_mem_free(void *ptr)
2316 {
2317         struct page *page;
2318
2319         if (!ptr)
2320                 return;
2321
2322         page = virt_to_head_page(ptr);
2323         if (put_page_testzero(page))
2324                 free_compound_page(page);
2325 }
2326
2327 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2328 {
2329         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2330
2331         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2332 }
2333
2334 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2335                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2336 {
2337         struct io_rings *rings;
2338         size_t off, sq_array_size;
2339
2340         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2341         if (off == SIZE_MAX)
2342                 return SIZE_MAX;
2343         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2344                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2345                         return SIZE_MAX;
2346         }
2347
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2350         if (off == 0)
2351                 return SIZE_MAX;
2352 #endif
2353
2354         if (sq_offset)
2355                 *sq_offset = off;
2356
2357         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2358         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2359                 return SIZE_MAX;
2360
2361         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2362                 return SIZE_MAX;
2363
2364         return off;
2365 }
2366
2367 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2368                                unsigned int eventfd_async)
2369 {
2370         struct io_ev_fd *ev_fd;
2371         __s32 __user *fds = arg;
2372         int fd;
2373
2374         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2375                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2376         if (ev_fd)
2377                 return -EBUSY;
2378
2379         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2380                 return -EFAULT;
2381
2382         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2383         if (!ev_fd)
2384                 return -ENOMEM;
2385
2386         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2387         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2388                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2389                 kfree(ev_fd);
2390                 return ret;
2391         }
2392
2393         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2394         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2395         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2396
2397         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2398         ctx->has_evfd = true;
2399         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2400         return 0;
2401 }
2402
2403 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
2404 {
2405         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
2406
2407         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
2408         kfree(ev_fd);
2409 }
2410
2411 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2412 {
2413         struct io_ev_fd *ev_fd;
2414
2415         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2416                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2417         if (ev_fd) {
2418                 ctx->has_evfd = false;
2419                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2420                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
2421                 return 0;
2422         }
2423
2424         return -ENXIO;
2425 }
2426
2427 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2428 {
2429         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2430         int nr = 0;
2431
2432         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2433         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2434
2435         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2436                 struct io_wq_work_node *node;
2437                 struct io_kiocb *req;
2438
2439                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
2440                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2441                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2442                 nr++;
2443         }
2444         if (nr)
2445                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2446         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2447 }
2448
2449 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2450 {
2451         io_sq_thread_finish(ctx);
2452
2453         if (ctx->mm_account) {
2454                 mmdrop(ctx->mm_account);
2455                 ctx->mm_account = NULL;
2456         }
2457
2458         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2459         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2460         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2461         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2462
2463         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2464         if (ctx->buf_data)
2465                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2466         if (ctx->file_data)
2467                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2468         if (ctx->rings)
2469                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2470         io_eventfd_unregister(ctx);
2471         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2472         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2473         io_destroy_buffers(ctx);
2474         if (ctx->sq_creds)
2475                 put_cred(ctx->sq_creds);
2476         if (ctx->submitter_task)
2477                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2478
2479         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2480         if (ctx->rsrc_node)
2481                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2482         if (ctx->rsrc_backup_node)
2483                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2484         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2485         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2486
2487         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2488         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2489
2490 #if defined(CONFIG_UNIX)
2491         if (ctx->ring_sock) {
2492                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2493                 sock_release(ctx->ring_sock);
2494         }
2495 #endif
2496         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2497
2498         io_mem_free(ctx->rings);
2499         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2500
2501         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2502         free_uid(ctx->user);
2503         io_req_caches_free(ctx);
2504         if (ctx->hash_map)
2505                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2506         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2507         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2508         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2509         kfree(ctx->io_bl);
2510         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2511         kfree(ctx);
2512 }
2513
2514 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2515 {
2516         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2517         __poll_t mask = 0;
2518
2519         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2520         /*
2521          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2522          * io_commit_cqring
2523          */
2524         smp_rmb();
2525         if (!io_sqring_full(ctx))
2526                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2527
2528         /*
2529          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2530          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2531          *      CPU0                    CPU1
2532          *      ----                    ----
2533          * lock(&ctx->uring_lock);
2534          *                              lock(&ep->mtx);
2535          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2536          * lock(&ep->mtx);
2537          *
2538          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2539          * pushs them to do the flush.
2540          */
2541         if (io_cqring_events(ctx) ||
2542             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
2543                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2544
2545         return mask;
2546 }
2547
2548 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2549 {
2550         const struct cred *creds;
2551
2552         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2553         if (creds) {
2554                 put_cred(creds);
2555                 return 0;
2556         }
2557
2558         return -EINVAL;
2559 }
2560
2561 struct io_tctx_exit {
2562         struct callback_head            task_work;
2563         struct completion               completion;
2564         struct io_ring_ctx              *ctx;
2565 };
2566
2567 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2568 {
2569         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2570         struct io_tctx_exit *work;
2571
2572         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2573         /*
2574          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2575          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2576          */
2577         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2578                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2579         complete(&work->completion);
2580 }
2581
2582 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2583 {
2584         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2585
2586         return req->ctx == data;
2587 }
2588
2589 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2590 {
2591         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2592         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2593         unsigned long interval = HZ / 20;
2594         struct io_tctx_exit exit;
2595         struct io_tctx_node *node;
2596         int ret;
2597
2598         /*
2599          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2600          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2601          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2602          * as nobody else will be looking for them.
2603          */
2604         do {
2605                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2606                         cond_resched();
2607
2608                 if (ctx->sq_data) {
2609                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2610                         struct task_struct *tsk;
2611
2612                         io_sq_thread_park(sqd);
2613                         tsk = sqd->thread;
2614                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2615                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2616                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2617                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2618                 }
2619
2620                 io_req_caches_free(ctx);
2621
2622                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2623                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2624                         interval = HZ * 60;
2625                 }
2626         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2627
2628         init_completion(&exit.completion);
2629         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2630         exit.ctx = ctx;
2631         /*
2632          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2633          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2634          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2635          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2636          */
2637         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2638         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2639                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2640
2641                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2642                                         ctx_node);
2643                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2644                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2645                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2646                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2647                         continue;
2648
2649                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2650                 wait_for_completion(&exit.completion);
2651                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2652         }
2653         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2654         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2655         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2656
2657         io_ring_ctx_free(ctx);
2658 }
2659
2660 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2661 {
2662         unsigned long index;
2663         struct creds *creds;
2664
2665         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2666         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2667         if (ctx->rings)
2668                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2669         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2670                 io_unregister_personality(ctx, index);
2671         if (ctx->rings)
2672                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2673         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2674
2675         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2676         if (ctx->rings) {
2677                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2678                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
2679                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2680         }
2681
2682         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2683         /*
2684          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2685          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2686          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2687          * over using system_wq.
2688          */
2689         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2690 }
2691
2692 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2693 {
2694         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2695
2696         file->private_data = NULL;
2697         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 struct io_task_cancel {
2702         struct task_struct *task;
2703         bool all;
2704 };
2705
2706 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2707 {
2708         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2709         struct io_task_cancel *cancel = data;
2710
2711         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2712 }
2713
2714 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2715                                          struct task_struct *task,
2716                                          bool cancel_all)
2717 {
2718         struct io_defer_entry *de;
2719         LIST_HEAD(list);
2720
2721         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2722         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2723                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2724                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2725                         break;
2726                 }
2727         }
2728         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2729         if (list_empty(&list))
2730                 return false;
2731
2732         while (!list_empty(&list)) {
2733                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2734                 list_del_init(&de->list);
2735                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2736                 kfree(de);
2737         }
2738         return true;
2739 }
2740
2741 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2742 {
2743         struct io_tctx_node *node;
2744         enum io_wq_cancel cret;
2745         bool ret = false;
2746
2747         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2748         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2749                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2750
2751                 /*
2752                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2753                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2754                  */
2755                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2756                         continue;
2757                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2758                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2759         }
2760         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2761
2762         return ret;
2763 }
2764
2765 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2766                                                 struct task_struct *task,
2767                                                 bool cancel_all)
2768 {
2769         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2770         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2771         enum io_wq_cancel cret;
2772         bool ret = false;
2773
2774         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2775         if (!ctx->rings)
2776                 return false;
2777
2778         if (!task) {
2779                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2780         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2781                 /*
2782                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2783                  * it's fine as the task is in exit/exec.
2784                  */
2785                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2786                                        &cancel, true);
2787                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2788         }
2789
2790         /* SQPOLL thread does its own polling */
2791         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2792             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2793                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2794                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2795                         ret = true;
2796                 }
2797         }
2798
2799         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2800         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2801         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2802         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2803         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2804         if (task)
2805                 ret |= io_run_task_work();
2806         return ret;
2807 }
2808
2809 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2810 {
2811         if (tracked)
2812                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2813         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2818  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2819  */
2820 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2821 {
2822         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2823         struct io_ring_ctx *ctx;
2824         s64 inflight;
2825         DEFINE_WAIT(wait);
2826
2827         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2828
2829         if (!current->io_uring)
2830                 return;
2831         if (tctx->io_wq)
2832                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2833
2834         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2835         do {
2836                 bool loop = false;
2837
2838                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2839                 /* read completions before cancelations */
2840                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2841                 if (!inflight)
2842                         break;
2843
2844                 if (!sqd) {
2845                         struct io_tctx_node *node;
2846                         unsigned long index;
2847
2848                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2849                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2850                                 if (node->ctx->sq_data)
2851                                         continue;
2852                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
2853                                                         current, cancel_all);
2854                         }
2855                 } else {
2856                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2857                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
2858                                                                      current,
2859                                                                      cancel_all);
2860                 }
2861
2862                 if (loop) {
2863                         cond_resched();
2864                         continue;
2865                 }
2866
2867                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
2868                 io_run_task_work();
2869                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2870
2871                 /*
2872                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
2873                  * avoids a race where a completion comes in before we did
2874                  * prepare_to_wait().
2875                  */
2876                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
2877                         schedule();
2878                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
2879         } while (1);
2880
2881         io_uring_clean_tctx(tctx);
2882         if (cancel_all) {
2883                 /*
2884                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
2885                  * ->in_idle set for normal exit.
2886                  */
2887                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
2888                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
2889                 __io_uring_free(current);
2890         }
2891 }
2892
2893 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
2894 {
2895         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
2896 }
2897
2898 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
2899                                             loff_t pgoff, size_t sz)
2900 {
2901         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2902         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
2903         struct page *page;
2904         void *ptr;
2905
2906         switch (offset) {
2907         case IORING_OFF_SQ_RING:
2908         case IORING_OFF_CQ_RING:
2909                 ptr = ctx->rings;
2910                 break;
2911         case IORING_OFF_SQES:
2912                 ptr = ctx->sq_sqes;
2913                 break;
2914         default:
2915                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2916         }
2917
2918         page = virt_to_head_page(ptr);
2919         if (sz > page_size(page))
2920                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2921
2922         return ptr;
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_MMU
2926
2927 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2928 {
2929         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
2930         unsigned long pfn;
2931         void *ptr;
2932
2933         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
2934         if (IS_ERR(ptr))
2935                 return PTR_ERR(ptr);
2936
2937         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
2938         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
2939 }
2940
2941 #else /* !CONFIG_MMU */
2942
2943 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2944 {
2945         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
2946 }
2947
2948 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
2949 {
2950         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
2951 }
2952
2953 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
2954         unsigned long addr, unsigned long len,
2955         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
2956 {
2957         void *ptr;
2958
2959         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
2960         if (IS_ERR(ptr))
2961                 return PTR_ERR(ptr);
2962
2963         return (unsigned long) ptr;
2964 }
2965
2966 #endif /* !CONFIG_MMU */
2967
2968 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
2969 {
2970         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
2971                 struct io_uring_getevents_arg arg;
2972
2973                 if (argsz != sizeof(arg))
2974                         return -EINVAL;
2975                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2976                         return -EFAULT;
2977         }
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
2982                           struct __kernel_timespec __user **ts,
2983                           const sigset_t __user **sig)
2984 {
2985         struct io_uring_getevents_arg arg;
2986
2987         /*
2988          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
2989          * is just a pointer to the sigset_t.
2990          */
2991         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
2992                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
2993                 *ts = NULL;
2994                 return 0;
2995         }
2996
2997         /*
2998          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
2999          * timespec and sigset_t pointers if good.
3000          */
3001         if (*argsz != sizeof(arg))
3002                 return -EINVAL;
3003         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3004                 return -EFAULT;
3005         if (arg.pad)
3006                 return -EINVAL;
3007         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3008         *argsz = arg.sigmask_sz;
3009         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3010         return 0;
3011 }
3012
3013 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3014                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3015                 size_t, argsz)
3016 {
3017         struct io_ring_ctx *ctx;
3018         struct fd f;
3019         long ret;
3020
3021         io_run_task_work();
3022
3023         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3024                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3025                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3026                 return -EINVAL;
3027
3028         /*
3029          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3030          * need only dereference our task private array to find it.
3031          */
3032         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3033                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3034
3035                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3036                         return -EINVAL;
3037                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3038                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3039                 f.flags = 0;
3040                 if (unlikely(!f.file))
3041                         return -EBADF;
3042         } else {
3043                 f = fdget(fd);
3044                 if (unlikely(!f.file))
3045                         return -EBADF;
3046                 ret = -EOPNOTSUPP;
3047                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3048                         goto out;
3049         }
3050
3051         ctx = f.file->private_data;
3052         ret = -EBADFD;
3053         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3054                 goto out;
3055
3056         /*
3057          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3058          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3059          * we were asked to.
3060          */
3061         ret = 0;
3062         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3063                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3064
3065                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3066                         ret = -EOWNERDEAD;
3067                         goto out;
3068                 }
3069                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3070                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3071                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3072                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3073                         if (ret)
3074                                 goto out;
3075                 }
3076                 ret = to_submit;
3077         } else if (to_submit) {
3078                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3079                 if (unlikely(ret))
3080                         goto out;
3081
3082                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3083                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3084                 if (ret != to_submit) {
3085                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3086                         goto out;
3087                 }
3088                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
3089                         goto iopoll_locked;
3090                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3091         }
3092         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3093                 int ret2;
3094                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3095                         /*
3096                          * We disallow the app entering submit/complete with
3097                          * polling, but we still need to lock the ring to
3098                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3099                          * a workqueue.
3100                          */
3101                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3102 iopoll_locked:
3103                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3104                         if (likely(!ret2)) {
3105                                 min_complete = min(min_complete,
3106                                                    ctx->cq_entries);
3107                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3108                         }
3109                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3110                 } else {
3111                         const sigset_t __user *sig;
3112                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3113
3114                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3115                         if (likely(!ret2)) {
3116                                 min_complete = min(min_complete,
3117                                                    ctx->cq_entries);
3118                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3119                                                       argsz, ts);
3120                         }
3121                 }
3122
3123                 if (!ret) {
3124                         ret = ret2;
3125
3126                         /*
3127                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3128                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3129                          * as they are obviously ok with those drops.
3130                          */
3131                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3132                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3133                                           &ctx->check_cq);
3134                 }
3135         }
3136 out:
3137         fdput(f);
3138         return ret;
3139 }
3140
3141 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3142         .release        = io_uring_release,
3143         .mmap           = io_uring_mmap,
3144 #ifndef CONFIG_MMU
3145         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3146         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3147 #endif
3148         .poll           = io_uring_poll,
3149 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3150         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3151 #endif
3152 };
3153
3154 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3155 {
3156         return file->f_op == &io_uring_fops;
3157 }
3158
3159 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3160                                          struct io_uring_params *p)
3161 {
3162         struct io_rings *rings;
3163         size_t size, sq_array_offset;
3164
3165         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3166         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3167         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3168
3169         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3170         if (size == SIZE_MAX)
3171                 return -EOVERFLOW;
3172
3173         rings = io_mem_alloc(size);
3174         if (!rings)
3175                 return -ENOMEM;
3176
3177         ctx->rings = rings;
3178         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3179         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3180         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3181         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3182         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3183
3184         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3185                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3186         else
3187                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3188         if (size == SIZE_MAX) {
3189                 io_mem_free(ctx->rings);
3190                 ctx->rings = NULL;
3191                 return -EOVERFLOW;
3192         }
3193
3194         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3195         if (!ctx->sq_sqes) {
3196                 io_mem_free(ctx->rings);
3197                 ctx->rings = NULL;
3198                 return -ENOMEM;
3199         }
3200
3201         return 0;
3202 }
3203
3204 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3205 {
3206         int ret, fd;
3207
3208         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3209         if (fd < 0)
3210                 return fd;
3211
3212         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx, false);
3213         if (ret) {
3214                 put_unused_fd(fd);
3215                 return ret;
3216         }
3217         fd_install(fd, file);
3218         return fd;
3219 }
3220
3221 /*
3222  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3223  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3224  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3225  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3226  */
3227 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3228 {
3229         struct file *file;
3230 #if defined(CONFIG_UNIX)
3231         int ret;
3232
3233         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3234                                 &ctx->ring_sock);
3235         if (ret)
3236                 return ERR_PTR(ret);
3237 #endif
3238
3239         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3240                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3241 #if defined(CONFIG_UNIX)
3242         if (IS_ERR(file)) {
3243                 sock_release(ctx->ring_sock);
3244                 ctx->ring_sock = NULL;
3245         } else {
3246                 ctx->ring_sock->file = file;
3247         }
3248 #endif
3249         return file;
3250 }
3251
3252 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3253                                   struct io_uring_params __user *params)
3254 {
3255         struct io_ring_ctx *ctx;
3256         struct file *file;
3257         int ret;
3258
3259         if (!entries)
3260                 return -EINVAL;
3261         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3262                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3263                         return -EINVAL;
3264                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3265         }
3266
3267         /*
3268          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3269          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3270          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3271          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3272          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3273          * of CQ ring entries manually.
3274          */
3275         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3276         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3277                 /*
3278                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3279                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3280                  * any cq vs sq ring sizing.
3281                  */
3282                 if (!p->cq_entries)
3283                         return -EINVAL;
3284                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3285                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3286                                 return -EINVAL;
3287                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3288                 }
3289                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3290                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3291                         return -EINVAL;
3292         } else {
3293                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3294         }
3295
3296         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3297         if (!ctx)
3298                 return -ENOMEM;
3299
3300         /*
3301          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3302          * space applications don't need to do io completion events
3303          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3304          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3305          */
3306         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3307             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3308                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3309
3310         ctx->compat = in_compat_syscall();
3311         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3312                 ctx->user = get_uid(current_user());
3313
3314         /*
3315          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3316          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3317          */
3318         ret = -EINVAL;
3319         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3320                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3321                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3322                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
3323                         goto err;
3324                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3325         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3326                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3327         } else {
3328                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
3329                         goto err;
3330                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3331         }
3332
3333         /*
3334          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3335          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3336          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3337          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3338          */
3339         mmgrab(current->mm);
3340         ctx->mm_account = current->mm;
3341
3342         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3343         if (ret)
3344                 goto err;
3345
3346         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3347         if (ret)
3348                 goto err;
3349         /* always set a rsrc node */
3350         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3351         if (ret)
3352                 goto err;
3353         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3354
3355         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3356         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3357         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3358         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3359         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3360         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3361         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3362         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3363
3364         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3365         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3366         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3367         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3368         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3369         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3370         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3371         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3372
3373         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3374                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3375                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3376                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3377                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3378                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3379                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3380
3381         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3382                 ret = -EFAULT;
3383                 goto err;
3384         }
3385
3386         file = io_uring_get_file(ctx);
3387         if (IS_ERR(file)) {
3388                 ret = PTR_ERR(file);
3389                 goto err;
3390         }
3391
3392         /*
3393          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3394          * having closed it before we finish setup
3395          */
3396         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3397         if (ret < 0) {
3398                 /* fput will clean it up */
3399                 fput(file);
3400                 return ret;
3401         }
3402
3403         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3404         return ret;
3405 err:
3406         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3407         return ret;
3408 }
3409
3410 /*
3411  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3412  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3413  * params structure passed in.
3414  */
3415 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3416 {
3417         struct io_uring_params p;
3418         int i;
3419
3420         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3421                 return -EFAULT;
3422         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3423                 if (p.resv[i])
3424                         return -EINVAL;
3425         }
3426
3427         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3428                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3429                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3430                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3431                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3432                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3433                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER))
3434                 return -EINVAL;
3435
3436         return io_uring_create(entries, &p, params);
3437 }
3438
3439 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3440                 struct io_uring_params __user *, params)
3441 {
3442         return io_uring_setup(entries, params);
3443 }
3444
3445 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3446                            unsigned nr_args)
3447 {
3448         struct io_uring_probe *p;
3449         size_t size;
3450         int i, ret;
3451
3452         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3453         if (size == SIZE_MAX)
3454                 return -EOVERFLOW;
3455         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3456         if (!p)
3457                 return -ENOMEM;
3458
3459         ret = -EFAULT;
3460         if (copy_from_user(p, arg, size))
3461                 goto out;
3462         ret = -EINVAL;
3463         if (memchr_inv(p, 0, size))
3464                 goto out;
3465
3466         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3467         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3468                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3469
3470         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3471                 p->ops[i].op = i;
3472                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3473                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3474         }
3475         p->ops_len = i;
3476
3477         ret = 0;
3478         if (copy_to_user(arg, p, size))
3479                 ret = -EFAULT;
3480 out:
3481         kfree(p);
3482         return ret;
3483 }
3484
3485 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3486 {
3487         const struct cred *creds;
3488         u32 id;
3489         int ret;
3490
3491         creds = get_current_cred();
3492
3493         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3494                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3495         if (ret < 0) {
3496                 put_cred(creds);
3497                 return ret;
3498         }
3499         return id;
3500 }
3501
3502 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3503                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3504 {
3505         struct io_uring_restriction *res;
3506         size_t size;
3507         int i, ret;
3508
3509         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3510         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3511                 return -EBADFD;
3512
3513         /* We allow only a single restrictions registration */
3514         if (ctx->restrictions.registered)
3515                 return -EBUSY;
3516
3517         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3518                 return -EINVAL;
3519
3520         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3521         if (size == SIZE_MAX)
3522                 return -EOVERFLOW;
3523
3524         res = memdup_user(arg, size);
3525         if (IS_ERR(res))
3526                 return PTR_ERR(res);
3527
3528         ret = 0;
3529
3530         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3531                 switch (res[i].opcode) {
3532                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3533                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3534                                 ret = -EINVAL;
3535                                 goto out;
3536                         }
3537
3538                         __set_bit(res[i].register_op,
3539                                   ctx->restrictions.register_op);
3540                         break;
3541                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3542                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3543                                 ret = -EINVAL;
3544                                 goto out;
3545                         }
3546
3547                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3548                         break;
3549                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3550                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3551                         break;
3552                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3553                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3554                         break;
3555                 default:
3556                         ret = -EINVAL;
3557                         goto out;
3558                 }
3559         }
3560
3561 out:
3562         /* Reset all restrictions if an error happened */
3563         if (ret != 0)
3564                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3565         else
3566                 ctx->restrictions.registered = true;
3567
3568         kfree(res);
3569         return ret;
3570 }
3571
3572 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3573 {
3574         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3575                 return -EBADFD;
3576
3577         if (ctx->restrictions.registered)
3578                 ctx->restricted = 1;
3579
3580         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3581         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3582                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3583         return 0;
3584 }
3585
3586 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3587                                        void __user *arg, unsigned len)
3588 {
3589         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3590         cpumask_var_t new_mask;
3591         int ret;
3592
3593         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3594                 return -EINVAL;
3595
3596         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3597                 return -ENOMEM;
3598
3599         cpumask_clear(new_mask);
3600         if (len > cpumask_size())
3601                 len = cpumask_size();
3602
3603         if (in_compat_syscall()) {
3604                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3605                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3606                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3607         } else {
3608                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3609         }
3610
3611         if (ret) {
3612                 free_cpumask_var(new_mask);
3613                 return -EFAULT;
3614         }
3615
3616         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3617         free_cpumask_var(new_mask);
3618         return ret;
3619 }
3620
3621 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3622 {
3623         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3624
3625         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3626                 return -EINVAL;
3627
3628         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3629 }
3630
3631 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3632                                                void __user *arg)
3633         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3634 {
3635         struct io_tctx_node *node;
3636         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3637         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3638         __u32 new_count[2];
3639         int i, ret;
3640
3641         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3642                 return -EFAULT;
3643         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3644                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3645                         return -EINVAL;
3646
3647         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3648                 sqd = ctx->sq_data;
3649                 if (sqd) {
3650                         /*
3651                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3652                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3653                          * a ref to the ctx.
3654                          */
3655                         refcount_inc(&sqd->refs);
3656                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3657                         mutex_lock(&sqd->lock);
3658                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3659                         if (sqd->thread)
3660                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3661                 }
3662         } else {
3663                 tctx = current->io_uring;
3664         }
3665
3666         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3667
3668         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3669                 if (new_count[i])
3670                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3671         ctx->iowq_limits_set = true;
3672
3673         if (tctx && tctx->io_wq) {
3674                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3675                 if (ret)
3676                         goto err;
3677         } else {
3678                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3679         }
3680
3681         if (sqd) {
3682                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3683                 io_put_sq_data(sqd);
3684         }
3685
3686         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3687                 return -EFAULT;
3688
3689         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3690         if (sqd)
3691                 return 0;
3692
3693         /* now propagate the restriction to all registered users */
3694         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3695                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3696
3697                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3698                         continue;
3699
3700                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3701                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3702                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3703                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3704         }
3705         return 0;
3706 err:
3707         if (sqd) {
3708                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3709                 io_put_sq_data(sqd);
3710         }
3711         return ret;
3712 }
3713
3714 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3715                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3716         __releases(ctx->uring_lock)
3717         __acquires(ctx->uring_lock)
3718 {
3719         int ret;
3720
3721         /*
3722          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
3723          * dying as we're holding a file ref here.
3724          */
3725         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
3726                 return -ENXIO;
3727
3728         if (ctx->restricted) {
3729                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3730                         return -EINVAL;
3731                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3732                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3733                         return -EACCES;
3734         }
3735
3736         switch (opcode) {
3737         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3738                 ret = -EFAULT;
3739                 if (!arg)
3740                         break;
3741                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3742                 break;
3743         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3744                 ret = -EINVAL;
3745                 if (arg || nr_args)
3746                         break;
3747                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3748                 break;
3749         case IORING_REGISTER_FILES:
3750                 ret = -EFAULT;
3751                 if (!arg)
3752                         break;
3753                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3754                 break;
3755         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3756                 ret = -EINVAL;
3757                 if (arg || nr_args)
3758                         break;
3759                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3760                 break;
3761         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3762                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3763                 break;
3764         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3765                 ret = -EINVAL;
3766                 if (nr_args != 1)
3767                         break;
3768                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3769                 break;
3770         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3771                 ret = -EINVAL;
3772                 if (nr_args != 1)
3773                         break;
3774                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3775                 break;
3776         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3777                 ret = -EINVAL;
3778                 if (arg || nr_args)
3779                         break;
3780                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3781                 break;
3782         case IORING_REGISTER_PROBE:
3783                 ret = -EINVAL;
3784                 if (!arg || nr_args > 256)
3785                         break;
3786                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3787                 break;
3788         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3789                 ret = -EINVAL;
3790                 if (arg || nr_args)
3791                         break;
3792                 ret = io_register_personality(ctx);
3793                 break;
3794         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3795                 ret = -EINVAL;
3796                 if (arg)
3797                         break;
3798                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3799                 break;
3800         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3801                 ret = -EINVAL;
3802                 if (arg || nr_args)
3803                         break;
3804                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3805                 break;
3806         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3807                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3808                 break;
3809         case IORING_REGISTER_FILES2:
3810                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3811                 break;
3812         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3813                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3814                                               IORING_RSRC_FILE);
3815                 break;
3816         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3817                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3818                 break;
3819         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3820                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3821                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3822                 break;
3823         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3824                 ret = -EINVAL;
3825                 if (!arg || !nr_args)
3826                         break;
3827                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3828                 break;
3829         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3830                 ret = -EINVAL;
3831                 if (arg || nr_args)
3832                         break;
3833                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
3834                 break;
3835         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
3836                 ret = -EINVAL;
3837                 if (!arg || nr_args != 2)
3838                         break;
3839                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
3840                 break;
3841         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
3842                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
3843                 break;
3844         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
3845                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
3846                 break;
3847         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
3848                 ret = -EINVAL;
3849                 if (!arg || nr_args != 1)
3850                         break;
3851                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
3852                 break;
3853         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
3854                 ret = -EINVAL;
3855                 if (!arg || nr_args != 1)
3856                         break;
3857                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
3858                 break;
3859         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
3860                 ret = -EINVAL;
3861                 if (!arg || nr_args != 1)
3862                         break;
3863                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
3864                 break;
3865         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
3866                 ret = -EINVAL;
3867                 if (!arg || nr_args)
3868                         break;
3869                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
3870                 break;
3871         default:
3872                 ret = -EINVAL;
3873                 break;
3874         }
3875
3876         return ret;
3877 }
3878
3879 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
3880                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
3881 {
3882         struct io_ring_ctx *ctx;
3883         long ret = -EBADF;
3884         struct fd f;
3885
3886         f = fdget(fd);
3887         if (!f.file)
3888                 return -EBADF;
3889
3890         ret = -EOPNOTSUPP;
3891         if (!io_is_uring_fops(f.file))
3892                 goto out_fput;
3893
3894         ctx = f.file->private_data;
3895
3896         io_run_task_work();
3897
3898         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3899         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
3900         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3901         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
3902 out_fput:
3903         fdput(f);
3904         return ret;
3905 }
3906
3907 static int __init io_uring_init(void)
3908 {
3909 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
3910         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3911         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
3912 } while (0)
3913
3914 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3915         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
3916         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3921         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3922         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3923         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3924         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3926         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3928         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3929         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3930         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3931         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3932         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3933         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3934         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3935         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3936         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3937         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3938         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3948
3949         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3950                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3951         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3952                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3953
3954         /* ->buf_index is u16 */
3955         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3956         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3957                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3958
3959         /* should fit into one byte */
3960         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3961         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3962         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3963
3964         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
3965
3966         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3967
3968         io_uring_optable_init();
3969
3970         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3971                                 SLAB_ACCOUNT);
3972         return 0;
3973 };
3974 __initcall(io_uring_init);