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