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