io_uring: remove extra tw trylocks
[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         bool 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, &locked);
255         if (WARN_ON_ONCE(!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, bool *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
974         io_cq_lock(ctx);
975         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
976                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
977
978         /*
979          * If we're the last reference to this request, add to our locked
980          * free_list cache.
981          */
982         if (req_ref_put_and_test(req)) {
983                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
984                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
985                                 io_disarm_next(req);
986                         if (req->link) {
987                                 io_req_task_queue(req->link);
988                                 req->link = NULL;
989                         }
990                 }
991                 io_put_kbuf_comp(req);
992                 io_dismantle_req(req);
993                 io_req_put_rsrc(req);
994                 /*
995                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
996                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
997                  * deadlocks.
998                  */
999                 io_put_task_remote(req->task, 1);
1000                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1001                 ctx->locked_free_nr++;
1002         }
1003         io_cq_unlock_post(ctx);
1004 }
1005
1006 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1007 {
1008         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1009                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1010                 io_req_task_work_add(req);
1011         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1012                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1013                 __io_req_complete_post(req);
1014         } else {
1015                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1016
1017                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1018                 __io_req_complete_post(req);
1019                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1020         }
1021 }
1022
1023 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1024         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1025 {
1026         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1027
1028         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1029
1030         req_set_fail(req);
1031         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1032         if (def->fail)
1033                 def->fail(req);
1034         io_req_complete_defer(req);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1039  * advance and keep them valid across allocations.
1040  */
1041 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1042 {
1043         req->ctx = ctx;
1044         req->link = NULL;
1045         req->async_data = NULL;
1046         /* not necessary, but safer to zero */
1047         req->cqe.res = 0;
1048 }
1049
1050 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1051                                         struct io_submit_state *state)
1052 {
1053         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1054         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1055         ctx->locked_free_nr = 0;
1056         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1061  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1062  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1063  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1064  */
1065 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1066         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1067 {
1068         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1069         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1070         int ret, i;
1071
1072         /*
1073          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1074          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1075          * side cache.
1076          */
1077         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1078                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1079                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1080                         return true;
1081         }
1082
1083         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1084
1085         /*
1086          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1087          * retry single alloc to be on the safe side.
1088          */
1089         if (unlikely(ret <= 0)) {
1090                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1091                 if (!reqs[0])
1092                         return false;
1093                 ret = 1;
1094         }
1095
1096         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1097         for (i = 0; i < ret; i++) {
1098                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1099
1100                 io_preinit_req(req, ctx);
1101                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1102         }
1103         return true;
1104 }
1105
1106 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1107 {
1108         unsigned int flags = req->flags;
1109
1110         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1111                 io_clean_op(req);
1112         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1113                 io_put_file(req->file);
1114 }
1115
1116 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1119
1120         io_req_put_rsrc(req);
1121         io_dismantle_req(req);
1122         io_put_task_remote(req->task, 1);
1123
1124         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1125         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1126         ctx->locked_free_nr++;
1127         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1128 }
1129
1130 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1133
1134         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1135         io_disarm_next(req);
1136         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1137 }
1138
1139 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         struct io_kiocb *nxt;
1142
1143         /*
1144          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1145          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1146          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1147          * of the chain.
1148          */
1149         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1150                 __io_req_find_next_prep(req);
1151         nxt = req->link;
1152         req->link = NULL;
1153         return nxt;
1154 }
1155
1156 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1157 {
1158         if (!ctx)
1159                 return;
1160         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1161                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1162         if (*locked) {
1163                 io_submit_flush_completions(ctx);
1164                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1165                 *locked = false;
1166         }
1167         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1168 }
1169
1170 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1171                                    struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked,
1172                                    struct llist_node *last)
1173 {
1174         unsigned int count = 0;
1175
1176         while (node && node != last) {
1177                 struct llist_node *next = node->next;
1178                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1179                                                     io_task_work.node);
1180
1181                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1182
1183                 if (req->ctx != *ctx) {
1184                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1185                         *ctx = req->ctx;
1186                         /* if not contended, grab and improve batching */
1187                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1188                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1189                 }
1190                 req->io_task_work.func(req, locked);
1191                 node = next;
1192                 count++;
1193                 if (unlikely(need_resched())) {
1194                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1195                         *ctx = NULL;
1196                         cond_resched();
1197                 }
1198         }
1199
1200         return count;
1201 }
1202
1203 /**
1204  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1205  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1206  * @new:        new entry as the head of the list
1207  *
1208  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1209  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1210  */
1211 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1212                                                struct llist_node *new)
1213 {
1214         return xchg(&head->first, new);
1215 }
1216
1217 /**
1218  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1219  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1220  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1221  * @new:        new entry as the head of the list
1222  *
1223  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1224  */
1225
1226 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1227                                                   struct llist_node *old,
1228                                                   struct llist_node *new)
1229 {
1230         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1231 }
1232
1233 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1234 {
1235         bool uring_locked = false;
1236         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1237         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1238                                                   task_work);
1239         struct llist_node fake = {};
1240         struct llist_node *node;
1241         unsigned int loops = 0;
1242         unsigned int count = 0;
1243
1244         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1245                 io_fallback_tw(tctx);
1246                 return;
1247         }
1248
1249         do {
1250                 loops++;
1251                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1252                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, &fake);
1253
1254                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1255                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1256                         continue;
1257                 if (uring_locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1258                         io_submit_flush_completions(ctx);
1259                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1260                                 continue;
1261                 }
1262                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1263         } while (node != &fake);
1264
1265         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1266
1267         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1268         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1269                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1270
1271         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1272 }
1273
1274 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1275 {
1276         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1277         struct io_kiocb *req;
1278
1279         while (node) {
1280                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1281                 node = node->next;
1282                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1283                               &req->ctx->fallback_llist))
1284                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1285         }
1286 }
1287
1288 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1289 {
1290         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1291
1292         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1293
1294         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1295                 goto put_ref;
1296
1297         /* needed for the following wake up */
1298         smp_mb__after_atomic();
1299
1300         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_cancel))) {
1301                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1302                 goto put_ref;
1303         }
1304
1305         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1306                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1307         if (ctx->has_evfd)
1308                 io_eventfd_signal(ctx);
1309
1310         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1311                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1312
1313 put_ref:
1314         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1315 }
1316
1317 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1318 {
1319         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1320         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1321
1322         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1323                 io_req_local_work_add(req);
1324                 return;
1325         }
1326
1327         /* task_work already pending, we're done */
1328         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1329                 return;
1330
1331         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1332                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1333
1334         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1335                 return;
1336
1337         io_fallback_tw(tctx);
1338 }
1339
1340 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1341 {
1342         struct llist_node *node;
1343
1344         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1345         while (node) {
1346                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1347                                                     io_task_work.node);
1348
1349                 node = node->next;
1350                 __io_req_task_work_add(req, false);
1351         }
1352 }
1353
1354 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1355 {
1356         struct llist_node *node;
1357         unsigned int loops = 0;
1358         int ret = 0;
1359
1360         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1361                 return -EEXIST;
1362         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1363                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1364 again:
1365         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1366         while (node) {
1367                 struct llist_node *next = node->next;
1368                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1369                                                     io_task_work.node);
1370                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1371                 req->io_task_work.func(req, locked);
1372                 ret++;
1373                 node = next;
1374         }
1375         loops++;
1376
1377         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1378                 goto again;
1379         if (*locked) {
1380                 io_submit_flush_completions(ctx);
1381                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1382                         goto again;
1383         }
1384         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1385         return ret;
1386 }
1387
1388 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1389 {
1390         bool locked;
1391         int ret;
1392
1393         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1394                 return 0;
1395
1396         locked = true;
1397         ret = __io_run_local_work(ctx, &locked);
1398         /* shouldn't happen! */
1399         if (WARN_ON_ONCE(!locked))
1400                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1405 {
1406         bool locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1407         int ret;
1408
1409         ret = __io_run_local_work(ctx, &locked);
1410         if (locked)
1411                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1412
1413         return ret;
1414 }
1415
1416 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1417 {
1418         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1419         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1420 }
1421
1422 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1423 {
1424         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1425         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1426         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1427                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1428         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1429                 io_queue_iowq(req, locked);
1430         else
1431                 io_queue_sqe(req);
1432 }
1433
1434 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1435 {
1436         io_req_set_res(req, ret, 0);
1437         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1438         io_req_task_work_add(req);
1439 }
1440
1441 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1442 {
1443         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1444         io_req_task_work_add(req);
1445 }
1446
1447 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1448 {
1449         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1450
1451         if (nxt)
1452                 io_req_task_queue(nxt);
1453 }
1454
1455 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1456         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1457 {
1458         struct task_struct *task = NULL;
1459         int task_refs = 0;
1460
1461         do {
1462                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1463                                                     comp_list);
1464
1465                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1466                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1467                                 node = req->comp_list.next;
1468                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1469                                         continue;
1470                         }
1471                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1472                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1473
1474                                 if (apoll->double_poll)
1475                                         kfree(apoll->double_poll);
1476                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1477                                         kfree(apoll);
1478                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1479                         }
1480                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1481                                 io_queue_next(req);
1482                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1483                                 io_clean_op(req);
1484                 }
1485                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1486                         io_put_file(req->file);
1487
1488                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1489
1490                 if (req->task != task) {
1491                         if (task)
1492                                 io_put_task(task, task_refs);
1493                         task = req->task;
1494                         task_refs = 0;
1495                 }
1496                 task_refs++;
1497                 node = req->comp_list.next;
1498                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1499         } while (node);
1500
1501         if (task)
1502                 io_put_task(task, task_refs);
1503 }
1504
1505 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1506         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1507 {
1508         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1509         struct io_wq_work_node *node;
1510
1511         __io_cq_lock(ctx);
1512         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1513         if (state->cqes_count)
1514                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1515         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1516                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1517                                             comp_list);
1518
1519                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1520                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1521                         if (ctx->task_complete) {
1522                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1523                                 io_req_cqe_overflow(req);
1524                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1525                         } else {
1526                                 io_req_cqe_overflow(req);
1527                         }
1528                 }
1529         }
1530         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1531
1532         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1533                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1534                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1535         }
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1540  * was the last reference to this request.
1541  */
1542 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1543 {
1544         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1545
1546         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1547                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1548                         nxt = io_req_find_next(req);
1549                 io_free_req(req);
1550         }
1551         return nxt;
1552 }
1553
1554 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1555 {
1556         /* See comment at the top of this file */
1557         smp_rmb();
1558         return __io_cqring_events(ctx);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1563  * find and complete them.
1564  */
1565 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1566 {
1567         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1568                 return;
1569
1570         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1571         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1572                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1573                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1574                         break;
1575                 /*
1576                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1577                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1578                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1579                  */
1580                 if (need_resched()) {
1581                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1582                         cond_resched();
1583                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1584                 }
1585         }
1586         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1587 }
1588
1589 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1590 {
1591         unsigned int nr_events = 0;
1592         int ret = 0;
1593         unsigned long check_cq;
1594
1595         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1596                 return -EEXIST;
1597
1598         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1599         if (unlikely(check_cq)) {
1600                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1601                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1602                 /*
1603                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1604                  * dropped CQE.
1605                  */
1606                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1607                         return -EBADR;
1608         }
1609         /*
1610          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1611          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1612          * already triggered a CQE (eg in error).
1613          */
1614         if (io_cqring_events(ctx))
1615                 return 0;
1616
1617         do {
1618                 /*
1619                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1620                  * application entering polling for a command before it gets
1621                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1622                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1623                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1624                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1625                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1626                  * very same mutex.
1627                  */
1628                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1629                     io_task_work_pending(ctx)) {
1630                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1631
1632                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1633
1634                         if (task_work_pending(current) ||
1635                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1636                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1637                                 io_run_task_work();
1638                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1639                         }
1640                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1641                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1642                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1643                                 break;
1644                 }
1645                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1646                 if (ret < 0)
1647                         break;
1648                 nr_events += ret;
1649                 ret = 0;
1650         } while (nr_events < min && !need_resched());
1651
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1656 {
1657         if (*locked)
1658                 io_req_complete_defer(req);
1659         else
1660                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1665  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1666  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1667  * accessing the kiocb cookie.
1668  */
1669 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1670 {
1671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1672         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1673
1674         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1675         if (unlikely(needs_lock))
1676                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1677
1678         /*
1679          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1680          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1681          * different devices.
1682          */
1683         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1684                 ctx->poll_multi_queue = false;
1685         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1686                 struct io_kiocb *list_req;
1687
1688                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1689                                         comp_list);
1690                 if (list_req->file != req->file)
1691                         ctx->poll_multi_queue = true;
1692         }
1693
1694         /*
1695          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1696          * it to the front so we find it first.
1697          */
1698         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1699                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1700         else
1701                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1702
1703         if (unlikely(needs_lock)) {
1704                 /*
1705                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1706                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1707                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1708                  * whether should wake up sq thread.
1709                  */
1710                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1711                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1712                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1713
1714                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1715         }
1716 }
1717
1718 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1719 {
1720         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1721 }
1722
1723 /*
1724  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1725  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1726  * inline.
1727  */
1728 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1729 {
1730         if (S_ISBLK(mode)) {
1731                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1732                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1733                         return true;
1734                 return false;
1735         }
1736         if (S_ISSOCK(mode))
1737                 return true;
1738         if (S_ISREG(mode)) {
1739                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1740                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1741                     !io_is_uring_fops(file))
1742                         return true;
1743                 return false;
1744         }
1745
1746         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1747         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1748                 return true;
1749         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1754  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1755  * inline.
1756  */
1757 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1758 {
1759         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1760         unsigned int res = 0;
1761
1762         if (S_ISREG(mode))
1763                 res |= FFS_ISREG;
1764         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1765                 res |= FFS_NOWAIT;
1766         return res;
1767 }
1768
1769 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1770 {
1771         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1772         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1773         if (req->async_data) {
1774                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1775                 return false;
1776         }
1777         return true;
1778 }
1779
1780 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1781 {
1782         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1783         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1784
1785         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1786         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1787                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1788         if (!cdef->prep_async)
1789                 return 0;
1790         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1791                 return -EFAULT;
1792         if (!def->manual_alloc) {
1793                 if (io_alloc_async_data(req))
1794                         return -EAGAIN;
1795         }
1796         return cdef->prep_async(req);
1797 }
1798
1799 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1802         struct io_kiocb *cur;
1803
1804         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1805         io_for_each_link(cur, req)
1806                 seq--;
1807         return seq;
1808 }
1809
1810 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1811         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1812 {
1813         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1814         struct io_defer_entry *de;
1815         int ret;
1816         u32 seq = io_get_sequence(req);
1817
1818         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1819         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1820         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1821                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1822 queue:
1823                 ctx->drain_active = false;
1824                 io_req_task_queue(req);
1825                 return;
1826         }
1827         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1828
1829         io_prep_async_link(req);
1830         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1831         if (!de) {
1832                 ret = -ENOMEM;
1833                 io_req_defer_failed(req, ret);
1834                 return;
1835         }
1836
1837         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1838         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1839                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1840                 kfree(de);
1841                 goto queue;
1842         }
1843
1844         trace_io_uring_defer(req);
1845         de->req = req;
1846         de->seq = seq;
1847         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1848         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1849 }
1850
1851 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1852 {
1853         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1854                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1855                 io_put_kbuf_comp(req);
1856                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1857         }
1858
1859         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1860                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1861
1862                 if (def->cleanup)
1863                         def->cleanup(req);
1864         }
1865         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1866                 kfree(req->apoll->double_poll);
1867                 kfree(req->apoll);
1868                 req->apoll = NULL;
1869         }
1870         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1871                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1872
1873                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1874         }
1875         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1876                 put_cred(req->creds);
1877         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1878                 kfree(req->async_data);
1879                 req->async_data = NULL;
1880         }
1881         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1882 }
1883
1884 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1885                            unsigned int issue_flags)
1886 {
1887         if (req->file || !def->needs_file)
1888                 return true;
1889
1890         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1891                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1892         else
1893                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1894
1895         return !!req->file;
1896 }
1897
1898 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1899 {
1900         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1901         const struct cred *creds = NULL;
1902         int ret;
1903
1904         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1905                 return -EBADF;
1906
1907         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1908                 creds = override_creds(req->creds);
1909
1910         if (!def->audit_skip)
1911                 audit_uring_entry(req->opcode);
1912
1913         ret = def->issue(req, issue_flags);
1914
1915         if (!def->audit_skip)
1916                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1917
1918         if (creds)
1919                 revert_creds(creds);
1920
1921         if (ret == IOU_OK) {
1922                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1923                         io_req_complete_defer(req);
1924                 else
1925                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1926         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1927                 return ret;
1928
1929         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1930         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1931                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1932
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1937 {
1938         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1939         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1940                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1941 }
1942
1943 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1944 {
1945         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1946
1947         req = io_put_req_find_next(req);
1948         return req ? &req->work : NULL;
1949 }
1950
1951 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1952 {
1953         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1954         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1955         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1956         bool needs_poll = false;
1957         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1958
1959         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1960         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1961                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1962         else
1963                 req_ref_get(req);
1964
1965         io_arm_ltimeout(req);
1966
1967         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1968         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1969 fail:
1970                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1971                 return;
1972         }
1973         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1974                 err = -EBADF;
1975                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1976                 goto fail;
1977         }
1978
1979         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1980                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1981
1982                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1983                         needs_poll = true;
1984                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1985                 }
1986         }
1987
1988         do {
1989                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1990                 if (ret != -EAGAIN)
1991                         break;
1992                 /*
1993                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1994                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1995                  * wait for request slots on the block side.
1996                  */
1997                 if (!needs_poll) {
1998                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1999                                 break;
2000                         cond_resched();
2001                         continue;
2002                 }
2003
2004                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2005                         return;
2006                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2007                 needs_poll = false;
2008                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2009         } while (1);
2010
2011         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2012         if (ret < 0)
2013                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2014 }
2015
2016 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2017                                       unsigned int issue_flags)
2018 {
2019         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2020         struct file *file = NULL;
2021         unsigned long file_ptr;
2022
2023         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2024
2025         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2026                 goto out;
2027         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2028         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2029         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2030         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2031         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2032         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2033         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2034 out:
2035         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2036         return file;
2037 }
2038
2039 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2040 {
2041         struct file *file = fget(fd);
2042
2043         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2044
2045         /* we don't allow fixed io_uring files */
2046         if (file && io_is_uring_fops(file))
2047                 io_req_track_inflight(req);
2048         return file;
2049 }
2050
2051 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2052         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2053 {
2054         struct io_kiocb *linked_timeout;
2055
2056         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2057                 io_req_defer_failed(req, ret);
2058                 return;
2059         }
2060
2061         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2062
2063         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2064         case IO_APOLL_READY:
2065                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2066                 io_req_task_queue(req);
2067                 break;
2068         case IO_APOLL_ABORTED:
2069                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2070                 io_queue_iowq(req, NULL);
2071                 break;
2072         case IO_APOLL_OK:
2073                 break;
2074         }
2075
2076         if (linked_timeout)
2077                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2078 }
2079
2080 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2081         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2082 {
2083         int ret;
2084
2085         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2086
2087         /*
2088          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2089          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2090          */
2091         if (likely(!ret))
2092                 io_arm_ltimeout(req);
2093         else
2094                 io_queue_async(req, ret);
2095 }
2096
2097 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2098         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2099 {
2100         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2101                 /*
2102                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2103                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2104                  */
2105                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2106                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2107                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2108         } else {
2109                 int ret = io_req_prep_async(req);
2110
2111                 if (unlikely(ret)) {
2112                         io_req_defer_failed(req, ret);
2113                         return;
2114                 }
2115
2116                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2117                         io_drain_req(req);
2118                 else
2119                         io_queue_iowq(req, NULL);
2120         }
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2125  *
2126  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2127  */
2128 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2129                                         struct io_kiocb *req,
2130                                         unsigned int sqe_flags)
2131 {
2132         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2133                 return false;
2134
2135         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2136             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2137                 return false;
2138
2139         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2140                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2141                 return false;
2142
2143         return true;
2144 }
2145
2146 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2147 {
2148         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2149         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2150
2151         ctx->drain_active = true;
2152         if (head) {
2153                 /*
2154                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2155                  * the head request and the next request/link after the current
2156                  * link. Considering sequential execution of links,
2157                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2158                  * link.
2159                  */
2160                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2161                 ctx->drain_next = true;
2162         }
2163 }
2164
2165 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2166                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2167         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2168 {
2169         const struct io_issue_def *def;
2170         unsigned int sqe_flags;
2171         int personality;
2172         u8 opcode;
2173
2174         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2175         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2176         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2177         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2178         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2179         req->file = NULL;
2180         req->rsrc_node = NULL;
2181         req->task = current;
2182
2183         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2184                 req->opcode = 0;
2185                 return -EINVAL;
2186         }
2187         def = &io_issue_defs[opcode];
2188         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2189                 /* enforce forwards compatibility on users */
2190                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2191                         return -EINVAL;
2192                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2193                         if (!def->buffer_select)
2194                                 return -EOPNOTSUPP;
2195                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2196                 }
2197                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2198                         ctx->drain_disabled = true;
2199                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2200                         if (ctx->drain_disabled)
2201                                 return -EOPNOTSUPP;
2202                         io_init_req_drain(req);
2203                 }
2204         }
2205         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2206                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2207                         return -EACCES;
2208                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2209                 if (ctx->drain_active)
2210                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2211                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2212                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2213                         ctx->drain_next = false;
2214                         ctx->drain_active = true;
2215                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2216                 }
2217         }
2218
2219         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2220                 return -EINVAL;
2221         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2222                 return -EINVAL;
2223
2224         if (def->needs_file) {
2225                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2226
2227                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2228
2229                 /*
2230                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2231                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2232                  */
2233                 if (state->need_plug && def->plug) {
2234                         state->plug_started = true;
2235                         state->need_plug = false;
2236                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2237                 }
2238         }
2239
2240         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2241         if (personality) {
2242                 int ret;
2243
2244                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2245                 if (!req->creds)
2246                         return -EINVAL;
2247                 get_cred(req->creds);
2248                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2249                 if (ret) {
2250                         put_cred(req->creds);
2251                         return ret;
2252                 }
2253                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2254         }
2255
2256         return def->prep(req, sqe);
2257 }
2258
2259 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2260                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2261 {
2262         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2263         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2264         struct io_kiocb *head = link->head;
2265
2266         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2267
2268         /*
2269          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2270          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2271          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2272          * should find the flag and handle the rest.
2273          */
2274         req_fail_link_node(req, ret);
2275         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2276                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2277
2278         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2279                 if (head) {
2280                         link->last->link = req;
2281                         link->head = NULL;
2282                         req = head;
2283                 }
2284                 io_queue_sqe_fallback(req);
2285                 return ret;
2286         }
2287
2288         if (head)
2289                 link->last->link = req;
2290         else
2291                 link->head = req;
2292         link->last = req;
2293         return 0;
2294 }
2295
2296 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2297                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2298         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2299 {
2300         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2301         int ret;
2302
2303         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2304         if (unlikely(ret))
2305                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2306
2307         /* don't need @sqe from now on */
2308         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
2309
2310         /*
2311          * If we already have a head request, queue this one for async
2312          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2313          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2314          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2315          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2316          */
2317         if (unlikely(link->head)) {
2318                 ret = io_req_prep_async(req);
2319                 if (unlikely(ret))
2320                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2321
2322                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2323                 link->last->link = req;
2324                 link->last = req;
2325
2326                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2327                         return 0;
2328                 /* last request of the link, flush it */
2329                 req = link->head;
2330                 link->head = NULL;
2331                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2332                         goto fallback;
2333
2334         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2335                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2336                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2337                         link->head = req;
2338                         link->last = req;
2339                 } else {
2340 fallback:
2341                         io_queue_sqe_fallback(req);
2342                 }
2343                 return 0;
2344         }
2345
2346         io_queue_sqe(req);
2347         return 0;
2348 }
2349
2350 /*
2351  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2352  */
2353 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2354 {
2355         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2356
2357         if (unlikely(state->link.head))
2358                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2359         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2360         io_submit_flush_completions(ctx);
2361         if (state->plug_started)
2362                 blk_finish_plug(&state->plug);
2363 }
2364
2365 /*
2366  * Start submission side cache.
2367  */
2368 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2369                                   unsigned int max_ios)
2370 {
2371         state->plug_started = false;
2372         state->need_plug = max_ios > 2;
2373         state->submit_nr = max_ios;
2374         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2375         state->link.head = NULL;
2376 }
2377
2378 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2379 {
2380         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2381
2382         /*
2383          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2384          * since once we write the new head, the application could
2385          * write new data to them.
2386          */
2387         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2392  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2393  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2394  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2395  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2396  * prevent a re-load down the line.
2397  */
2398 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2399 {
2400         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2401         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2402
2403         /*
2404          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2405          *
2406          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2407          *    head updates.
2408          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2409          *    though the application is the one updating it.
2410          */
2411         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2412         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2413                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2414                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2415                         head <<= 1;
2416                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2417                 return true;
2418         }
2419
2420         /* drop invalid entries */
2421         ctx->cq_extra--;
2422         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2423                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2424         return false;
2425 }
2426
2427 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2428         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2429 {
2430         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2431         unsigned int left;
2432         int ret;
2433
2434         if (unlikely(!entries))
2435                 return 0;
2436         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2437         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2438         io_get_task_refs(left);
2439         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2440
2441         do {
2442                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2443                 struct io_kiocb *req;
2444
2445                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2446                         break;
2447                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2448                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2449                         break;
2450                 }
2451
2452                 /*
2453                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2454                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2455                  */
2456                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2457                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2458                         left--;
2459                         break;
2460                 }
2461         } while (--left);
2462
2463         if (unlikely(left)) {
2464                 ret -= left;
2465                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2466                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2467                         ret = -EAGAIN;
2468                 current->io_uring->cached_refs += left;
2469         }
2470
2471         io_submit_state_end(ctx);
2472          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2473         io_commit_sqring(ctx);
2474         return ret;
2475 }
2476
2477 struct io_wait_queue {
2478         struct wait_queue_entry wq;
2479         struct io_ring_ctx *ctx;
2480         unsigned cq_tail;
2481         unsigned nr_timeouts;
2482         ktime_t timeout;
2483 };
2484
2485 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2486 {
2487         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2488                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2489 }
2490
2491 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2492 {
2493         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2494         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2495
2496         /*
2497          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2498          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2499          * regardless of event count.
2500          */
2501         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2502 }
2503
2504 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2505                             int wake_flags, void *key)
2506 {
2507         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2508
2509         /*
2510          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2511          * the task, and the next invocation will do it.
2512          */
2513         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2514                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2515         return -1;
2516 }
2517
2518 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2519 {
2520         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2521                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2522                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2523                         return 1;
2524         }
2525         if (io_run_task_work() > 0)
2526                 return 1;
2527         if (task_sigpending(current))
2528                 return -EINTR;
2529         return 0;
2530 }
2531
2532 /* when returns >0, the caller should retry */
2533 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2534                                           struct io_wait_queue *iowq)
2535 {
2536         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2537                 return 1;
2538         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2539                 return 1;
2540         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2541                 return 1;
2542         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2543                 return -EINTR;
2544         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2545                 return 0;
2546         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2547                 schedule();
2548         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2549                 return -ETIME;
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 /*
2554  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2555  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2556  */
2557 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2558                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2559                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2560 {
2561         struct io_wait_queue iowq;
2562         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2563         int ret;
2564
2565         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2566                 return -EEXIST;
2567         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2568                 io_run_local_work(ctx);
2569         io_run_task_work();
2570         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2571         /* if user messes with these they will just get an early return */
2572         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2573                 return 0;
2574
2575         if (sig) {
2576 #ifdef CONFIG_COMPAT
2577                 if (in_compat_syscall())
2578                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2579                                                       sigsz);
2580                 else
2581 #endif
2582                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2583
2584                 if (ret)
2585                         return ret;
2586         }
2587
2588         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2589         iowq.wq.private = current;
2590         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2591         iowq.ctx = ctx;
2592         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2593         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2594         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2595
2596         if (uts) {
2597                 struct timespec64 ts;
2598
2599                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2600                         return -EFAULT;
2601                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2602         }
2603
2604         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2605         do {
2606                 unsigned long check_cq;
2607
2608                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2609                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2610                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2611                 } else {
2612                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2613                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2614                 }
2615
2616                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2617                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2618                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2619
2620                 if (ret < 0)
2621                         break;
2622                 /*
2623                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2624                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2625                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2626                  */
2627                 io_run_task_work();
2628                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2629                         io_run_local_work(ctx);
2630
2631                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2632                 if (unlikely(check_cq)) {
2633                         /* let the caller flush overflows, retry */
2634                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2635                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2636                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2637                                 ret = -EBADR;
2638                                 break;
2639                         }
2640                 }
2641
2642                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2643                         ret = 0;
2644                         break;
2645                 }
2646                 cond_resched();
2647         } while (1);
2648
2649         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2650                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2651         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2652
2653         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2654 }
2655
2656 static void io_mem_free(void *ptr)
2657 {
2658         struct page *page;
2659
2660         if (!ptr)
2661                 return;
2662
2663         page = virt_to_head_page(ptr);
2664         if (put_page_testzero(page))
2665                 free_compound_page(page);
2666 }
2667
2668 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2669 {
2670         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2671
2672         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2673 }
2674
2675 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2676                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2677 {
2678         struct io_rings *rings;
2679         size_t off, sq_array_size;
2680
2681         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2682         if (off == SIZE_MAX)
2683                 return SIZE_MAX;
2684         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2685                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2686                         return SIZE_MAX;
2687         }
2688
2689 #ifdef CONFIG_SMP
2690         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2691         if (off == 0)
2692                 return SIZE_MAX;
2693 #endif
2694
2695         if (sq_offset)
2696                 *sq_offset = off;
2697
2698         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2699         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2700                 return SIZE_MAX;
2701
2702         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2703                 return SIZE_MAX;
2704
2705         return off;
2706 }
2707
2708 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2709                                unsigned int eventfd_async)
2710 {
2711         struct io_ev_fd *ev_fd;
2712         __s32 __user *fds = arg;
2713         int fd;
2714
2715         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2716                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2717         if (ev_fd)
2718                 return -EBUSY;
2719
2720         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2721                 return -EFAULT;
2722
2723         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2724         if (!ev_fd)
2725                 return -ENOMEM;
2726
2727         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2728         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2729                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2730                 kfree(ev_fd);
2731                 return ret;
2732         }
2733
2734         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2735         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2736         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2737
2738         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2739         ctx->has_evfd = true;
2740         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2741         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2742         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2743         return 0;
2744 }
2745
2746 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2747 {
2748         struct io_ev_fd *ev_fd;
2749
2750         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2751                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2752         if (ev_fd) {
2753                 ctx->has_evfd = false;
2754                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2755                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2756                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2757                 return 0;
2758         }
2759
2760         return -ENXIO;
2761 }
2762
2763 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2764 {
2765         struct io_kiocb *req;
2766         int nr = 0;
2767
2768         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2769         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2770
2771         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2772                 req = io_extract_req(ctx);
2773                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2774                 nr++;
2775         }
2776         if (nr)
2777                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2778         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2779 }
2780
2781 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2782 {
2783         io_sq_thread_finish(ctx);
2784         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2785         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2786         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2787         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2788
2789         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2790         if (ctx->buf_data)
2791                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2792         if (ctx->file_data)
2793                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2794         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2795         io_eventfd_unregister(ctx);
2796         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2797         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2798         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2799         io_destroy_buffers(ctx);
2800         if (ctx->sq_creds)
2801                 put_cred(ctx->sq_creds);
2802         if (ctx->submitter_task)
2803                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2804
2805         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2806         if (ctx->rsrc_node)
2807                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2808         if (ctx->rsrc_backup_node)
2809                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2810         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2811         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2812
2813         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2814         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2815
2816 #if defined(CONFIG_UNIX)
2817         if (ctx->ring_sock) {
2818                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2819                 sock_release(ctx->ring_sock);
2820         }
2821 #endif
2822         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2823
2824         if (ctx->mm_account) {
2825                 mmdrop(ctx->mm_account);
2826                 ctx->mm_account = NULL;
2827         }
2828         io_mem_free(ctx->rings);
2829         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2830
2831         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2832         free_uid(ctx->user);
2833         io_req_caches_free(ctx);
2834         if (ctx->hash_map)
2835                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2836         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2837         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2838         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2839         kfree(ctx->io_bl);
2840         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2841         kfree(ctx);
2842 }
2843
2844 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2845 {
2846         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2847                                                poll_wq_task_work);
2848
2849         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2850         ctx->poll_activated = true;
2851         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2852
2853         /*
2854          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2855          * might've been lost due to loose synchronisation.
2856          */
2857         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2858         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2859 }
2860
2861 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2862 {
2863         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2864         /* already activated or in progress */
2865         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2866                 goto out;
2867         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2868                 goto out;
2869         if (!ctx->submitter_task)
2870                 goto out;
2871         /*
2872          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2873          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2874          */
2875         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2876         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2877         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2878                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2879 out:
2880         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2881 }
2882
2883 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2884 {
2885         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2886         __poll_t mask = 0;
2887
2888         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2889                 io_activate_pollwq(ctx);
2890
2891         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2892         /*
2893          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2894          * io_commit_cqring
2895          */
2896         smp_rmb();
2897         if (!io_sqring_full(ctx))
2898                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2899
2900         /*
2901          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2902          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2903          *      CPU0                    CPU1
2904          *      ----                    ----
2905          * lock(&ctx->uring_lock);
2906          *                              lock(&ep->mtx);
2907          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2908          * lock(&ep->mtx);
2909          *
2910          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2911          * pushes them to do the flush.
2912          */
2913
2914         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2915                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2916
2917         return mask;
2918 }
2919
2920 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2921 {
2922         const struct cred *creds;
2923
2924         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2925         if (creds) {
2926                 put_cred(creds);
2927                 return 0;
2928         }
2929
2930         return -EINVAL;
2931 }
2932
2933 struct io_tctx_exit {
2934         struct callback_head            task_work;
2935         struct completion               completion;
2936         struct io_ring_ctx              *ctx;
2937 };
2938
2939 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2940 {
2941         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2942         struct io_tctx_exit *work;
2943
2944         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2945         /*
2946          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2947          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2948          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2949          * work cancelation off the exec path.
2950          */
2951         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2952                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2953         complete(&work->completion);
2954 }
2955
2956 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2957 {
2958         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2959
2960         return req->ctx == data;
2961 }
2962
2963 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2964 {
2965         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2966         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2967         unsigned long interval = HZ / 20;
2968         struct io_tctx_exit exit;
2969         struct io_tctx_node *node;
2970         int ret;
2971
2972         /*
2973          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2974          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2975          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2976          * as nobody else will be looking for them.
2977          */
2978         do {
2979                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2980                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2981                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2982                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2983                 }
2984
2985                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2986                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2987
2988                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2989                         cond_resched();
2990
2991                 if (ctx->sq_data) {
2992                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2993                         struct task_struct *tsk;
2994
2995                         io_sq_thread_park(sqd);
2996                         tsk = sqd->thread;
2997                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2998                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2999                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3000                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3001                 }
3002
3003                 io_req_caches_free(ctx);
3004
3005                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3006                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3007                         interval = HZ * 60;
3008                 }
3009         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3010
3011         init_completion(&exit.completion);
3012         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3013         exit.ctx = ctx;
3014         /*
3015          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3016          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3017          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3018          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3019          */
3020         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3021         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3022                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3023
3024                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3025                                         ctx_node);
3026                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3027                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3028                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3029                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3030                         continue;
3031
3032                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3033                 wait_for_completion(&exit.completion);
3034                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3035         }
3036         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3037         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3038         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3039
3040         io_ring_ctx_free(ctx);
3041 }
3042
3043 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3044 {
3045         unsigned long index;
3046         struct creds *creds;
3047
3048         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3049         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3050         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3051                 io_unregister_personality(ctx, index);
3052         if (ctx->rings)
3053                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3054         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3055
3056         /*
3057          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3058          * and therefore did not submit any requests
3059          */
3060         if (ctx->rings)
3061                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3062
3063         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3064         /*
3065          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3066          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3067          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3068          * over using system_wq.
3069          */
3070         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3071 }
3072
3073 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3074 {
3075         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3076
3077         file->private_data = NULL;
3078         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3079         return 0;
3080 }
3081
3082 struct io_task_cancel {
3083         struct task_struct *task;
3084         bool all;
3085 };
3086
3087 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3088 {
3089         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3090         struct io_task_cancel *cancel = data;
3091
3092         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3093 }
3094
3095 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3096                                          struct task_struct *task,
3097                                          bool cancel_all)
3098 {
3099         struct io_defer_entry *de;
3100         LIST_HEAD(list);
3101
3102         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3103         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3104                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3105                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3106                         break;
3107                 }
3108         }
3109         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3110         if (list_empty(&list))
3111                 return false;
3112
3113         while (!list_empty(&list)) {
3114                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3115                 list_del_init(&de->list);
3116                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3117                 kfree(de);
3118         }
3119         return true;
3120 }
3121
3122 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3123 {
3124         struct io_tctx_node *node;
3125         enum io_wq_cancel cret;
3126         bool ret = false;
3127
3128         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3129         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3130                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3131
3132                 /*
3133                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3134                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3135                  */
3136                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3137                         continue;
3138                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3139                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3140         }
3141         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3142
3143         return ret;
3144 }
3145
3146 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3147                                                 struct task_struct *task,
3148                                                 bool cancel_all)
3149 {
3150         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3151         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3152         enum io_wq_cancel cret;
3153         bool ret = false;
3154
3155         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3156         if (!ctx->rings)
3157                 return false;
3158
3159         if (!task) {
3160                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3161         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3162                 /*
3163                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3164                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3165                  */
3166                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3167                                        &cancel, true);
3168                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3169         }
3170
3171         /* SQPOLL thread does its own polling */
3172         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3173             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3174                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3175                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3176                         ret = true;
3177                         cond_resched();
3178                 }
3179         }
3180
3181         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3182             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3183                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3184         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3185         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3186         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3187         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3188         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3189         if (task)
3190                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3191         return ret;
3192 }
3193
3194 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3195 {
3196         if (tracked)
3197                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3198         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3203  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3204  */
3205 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3206 {
3207         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3208         struct io_ring_ctx *ctx;
3209         s64 inflight;
3210         DEFINE_WAIT(wait);
3211
3212         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3213
3214         if (!current->io_uring)
3215                 return;
3216         if (tctx->io_wq)
3217                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3218
3219         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3220         do {
3221                 bool loop = false;
3222
3223                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3224                 /* read completions before cancelations */
3225                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3226                 if (!inflight)
3227                         break;
3228
3229                 if (!sqd) {
3230                         struct io_tctx_node *node;
3231                         unsigned long index;
3232
3233                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3234                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3235                                 if (node->ctx->sq_data)
3236                                         continue;
3237                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3238                                                         current, cancel_all);
3239                         }
3240                 } else {
3241                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3242                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3243                                                                      current,
3244                                                                      cancel_all);
3245                 }
3246
3247                 if (loop) {
3248                         cond_resched();
3249                         continue;
3250                 }
3251
3252                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3253                 io_run_task_work();
3254                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3255
3256                 /*
3257                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3258                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3259                  * prepare_to_wait().
3260                  */
3261                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3262                         schedule();
3263                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3264         } while (1);
3265
3266         io_uring_clean_tctx(tctx);
3267         if (cancel_all) {
3268                 /*
3269                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3270                  * ->in_cancel set for normal exit.
3271                  */
3272                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3273                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3274                 __io_uring_free(current);
3275         }
3276 }
3277
3278 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3279 {
3280         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3281 }
3282
3283 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3284                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3285 {
3286         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3287         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3288         struct page *page;
3289         void *ptr;
3290
3291         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3292         case IORING_OFF_SQ_RING:
3293         case IORING_OFF_CQ_RING:
3294                 ptr = ctx->rings;
3295                 break;
3296         case IORING_OFF_SQES:
3297                 ptr = ctx->sq_sqes;
3298                 break;
3299         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3300                 unsigned int bgid;
3301
3302                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3303                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3304                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3305                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3306                 if (!ptr)
3307                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3308                 break;
3309                 }
3310         default:
3311                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3312         }
3313
3314         page = virt_to_head_page(ptr);
3315         if (sz > page_size(page))
3316                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3317
3318         return ptr;
3319 }
3320
3321 #ifdef CONFIG_MMU
3322
3323 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3324 {
3325         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3326         unsigned long pfn;
3327         void *ptr;
3328
3329         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3330         if (IS_ERR(ptr))
3331                 return PTR_ERR(ptr);
3332
3333         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3334         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3335 }
3336
3337 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3338                         unsigned long addr, unsigned long len,
3339                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3340 {
3341         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3342         struct vm_unmapped_area_info info;
3343         void *ptr;
3344
3345         /*
3346          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3347          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3348          * kernel kmalloc()ed memory area.
3349          */
3350         if (addr)
3351                 return -EINVAL;
3352
3353         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3354         if (IS_ERR(ptr))
3355                 return -ENOMEM;
3356
3357         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3358         info.length = len;
3359         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3360         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3361 #ifdef SHM_COLOUR
3362         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3363 #else
3364         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3365 #endif
3366         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3367
3368         /*
3369          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3370          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3371          * can happen with large stack limits and large mmap()
3372          * allocations.
3373          */
3374         addr = vm_unmapped_area(&info);
3375         if (offset_in_page(addr)) {
3376                 info.flags = 0;
3377                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3378                 info.high_limit = mmap_end;
3379                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3380         }
3381
3382         return addr;
3383 }
3384
3385 #else /* !CONFIG_MMU */
3386
3387 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3388 {
3389         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3390 }
3391
3392 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3393 {
3394         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3395 }
3396
3397 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3398         unsigned long addr, unsigned long len,
3399         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3400 {
3401         void *ptr;
3402
3403         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3404         if (IS_ERR(ptr))
3405                 return PTR_ERR(ptr);
3406
3407         return (unsigned long) ptr;
3408 }
3409
3410 #endif /* !CONFIG_MMU */
3411
3412 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3413 {
3414         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3415                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3416
3417                 if (argsz != sizeof(arg))
3418                         return -EINVAL;
3419                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3420                         return -EFAULT;
3421         }
3422         return 0;
3423 }
3424
3425 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3426                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3427                           const sigset_t __user **sig)
3428 {
3429         struct io_uring_getevents_arg arg;
3430
3431         /*
3432          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3433          * is just a pointer to the sigset_t.
3434          */
3435         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3436                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3437                 *ts = NULL;
3438                 return 0;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3443          * timespec and sigset_t pointers if good.
3444          */
3445         if (*argsz != sizeof(arg))
3446                 return -EINVAL;
3447         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3448                 return -EFAULT;
3449         if (arg.pad)
3450                 return -EINVAL;
3451         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3452         *argsz = arg.sigmask_sz;
3453         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3458                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3459                 size_t, argsz)
3460 {
3461         struct io_ring_ctx *ctx;
3462         struct fd f;
3463         long ret;
3464
3465         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3466                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3467                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3468                 return -EINVAL;
3469
3470         /*
3471          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3472          * need only dereference our task private array to find it.
3473          */
3474         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3475                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3476
3477                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3478                         return -EINVAL;
3479                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3480                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3481                 f.flags = 0;
3482                 if (unlikely(!f.file))
3483                         return -EBADF;
3484         } else {
3485                 f = fdget(fd);
3486                 if (unlikely(!f.file))
3487                         return -EBADF;
3488                 ret = -EOPNOTSUPP;
3489                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3490                         goto out;
3491         }
3492
3493         ctx = f.file->private_data;
3494         ret = -EBADFD;
3495         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3496                 goto out;
3497
3498         /*
3499          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3500          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3501          * we were asked to.
3502          */
3503         ret = 0;
3504         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3505                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3506
3507                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3508                         ret = -EOWNERDEAD;
3509                         goto out;
3510                 }
3511                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3512                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3513                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3514                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3515
3516                 ret = to_submit;
3517         } else if (to_submit) {
3518                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3519                 if (unlikely(ret))
3520                         goto out;
3521
3522                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3523                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3524                 if (ret != to_submit) {
3525                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3526                         goto out;
3527                 }
3528                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3529                         if (ctx->syscall_iopoll)
3530                                 goto iopoll_locked;
3531                         /*
3532                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3533                          * it should handle ownership problems if any.
3534                          */
3535                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3536                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3537                 }
3538                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3539         }
3540
3541         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3542                 int ret2;
3543
3544                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3545                         /*
3546                          * We disallow the app entering submit/complete with
3547                          * polling, but we still need to lock the ring to
3548                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3549                          * a workqueue.
3550                          */
3551                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3552 iopoll_locked:
3553                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3554                         if (likely(!ret2)) {
3555                                 min_complete = min(min_complete,
3556                                                    ctx->cq_entries);
3557                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3558                         }
3559                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3560                 } else {
3561                         const sigset_t __user *sig;
3562                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3563
3564                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3565                         if (likely(!ret2)) {
3566                                 min_complete = min(min_complete,
3567                                                    ctx->cq_entries);
3568                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3569                                                       argsz, ts);
3570                         }
3571                 }
3572
3573                 if (!ret) {
3574                         ret = ret2;
3575
3576                         /*
3577                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3578                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3579                          * as they are obviously ok with those drops.
3580                          */
3581                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3582                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3583                                           &ctx->check_cq);
3584                 }
3585         }
3586 out:
3587         fdput(f);
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3592         .release        = io_uring_release,
3593         .mmap           = io_uring_mmap,
3594 #ifndef CONFIG_MMU
3595         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3596         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3597 #else
3598         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3599 #endif
3600         .poll           = io_uring_poll,
3601 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3602         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3603 #endif
3604 };
3605
3606 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3607 {
3608         return file->f_op == &io_uring_fops;
3609 }
3610
3611 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3612                                          struct io_uring_params *p)
3613 {
3614         struct io_rings *rings;
3615         size_t size, sq_array_offset;
3616
3617         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3618         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3619         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3620
3621         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3622         if (size == SIZE_MAX)
3623                 return -EOVERFLOW;
3624
3625         rings = io_mem_alloc(size);
3626         if (!rings)
3627                 return -ENOMEM;
3628
3629         ctx->rings = rings;
3630         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3631         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3632         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3633         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3634         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3635
3636         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3637                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3638         else
3639                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3640         if (size == SIZE_MAX) {
3641                 io_mem_free(ctx->rings);
3642                 ctx->rings = NULL;
3643                 return -EOVERFLOW;
3644         }
3645
3646         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3647         if (!ctx->sq_sqes) {
3648                 io_mem_free(ctx->rings);
3649                 ctx->rings = NULL;
3650                 return -ENOMEM;
3651         }
3652
3653         return 0;
3654 }
3655
3656 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3657 {
3658         int ret, fd;
3659
3660         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3661         if (fd < 0)
3662                 return fd;
3663
3664         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3665         if (ret) {
3666                 put_unused_fd(fd);
3667                 return ret;
3668         }
3669         fd_install(fd, file);
3670         return fd;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3675  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3676  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3677  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3678  */
3679 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3680 {
3681         struct file *file;
3682 #if defined(CONFIG_UNIX)
3683         int ret;
3684
3685         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3686                                 &ctx->ring_sock);
3687         if (ret)
3688                 return ERR_PTR(ret);
3689 #endif
3690
3691         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3692                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3693 #if defined(CONFIG_UNIX)
3694         if (IS_ERR(file)) {
3695                 sock_release(ctx->ring_sock);
3696                 ctx->ring_sock = NULL;
3697         } else {
3698                 ctx->ring_sock->file = file;
3699         }
3700 #endif
3701         return file;
3702 }
3703
3704 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3705                                   struct io_uring_params __user *params)
3706 {
3707         struct io_ring_ctx *ctx;
3708         struct file *file;
3709         int ret;
3710
3711         if (!entries)
3712                 return -EINVAL;
3713         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3714                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3715                         return -EINVAL;
3716                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3717         }
3718
3719         /*
3720          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3721          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3722          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3723          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3724          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3725          * of CQ ring entries manually.
3726          */
3727         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3728         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3729                 /*
3730                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3731                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3732                  * any cq vs sq ring sizing.
3733                  */
3734                 if (!p->cq_entries)
3735                         return -EINVAL;
3736                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3737                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3738                                 return -EINVAL;
3739                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3740                 }
3741                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3742                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3743                         return -EINVAL;
3744         } else {
3745                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3746         }
3747
3748         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3749         if (!ctx)
3750                 return -ENOMEM;
3751
3752         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3753             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3754             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3755                 ctx->task_complete = true;
3756
3757         /*
3758          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3759          * purposes, see io_activate_pollwq()
3760          */
3761         if (!ctx->task_complete)
3762                 ctx->poll_activated = true;
3763
3764         /*
3765          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3766          * space applications don't need to do io completion events
3767          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3768          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3769          */
3770         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3771             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3772                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3773
3774         ctx->compat = in_compat_syscall();
3775         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3776                 ctx->user = get_uid(current_user());
3777
3778         /*
3779          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3780          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3781          */
3782         ret = -EINVAL;
3783         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3784                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3785                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3786                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3787                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3788                         goto err;
3789                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3790         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3791                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3792         } else {
3793                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3794                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3795                         goto err;
3796                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3797         }
3798
3799         /*
3800          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3801          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3802          * that.
3803          */
3804         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3805             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3806                 goto err;
3807         }
3808
3809         /*
3810          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3811          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3812          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3813          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3814          */
3815         mmgrab(current->mm);
3816         ctx->mm_account = current->mm;
3817
3818         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3819         if (ret)
3820                 goto err;
3821
3822         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3823         if (ret)
3824                 goto err;
3825         /* always set a rsrc node */
3826         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3827         if (ret)
3828                 goto err;
3829         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3830
3831         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3832         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3833         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3834         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3835         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3836         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3837         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3838         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3839
3840         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3841         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3842         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3843         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3844         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3845         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3846         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3847         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3848
3849         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3850                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3851                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3852                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3853                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3854                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3855                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3856
3857         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3858                 ret = -EFAULT;
3859                 goto err;
3860         }
3861
3862         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3863             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3864                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3865
3866         file = io_uring_get_file(ctx);
3867         if (IS_ERR(file)) {
3868                 ret = PTR_ERR(file);
3869                 goto err;
3870         }
3871
3872         /*
3873          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3874          * having closed it before we finish setup
3875          */
3876         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3877         if (ret < 0) {
3878                 /* fput will clean it up */
3879                 fput(file);
3880                 return ret;
3881         }
3882
3883         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3884         return ret;
3885 err:
3886         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3887         return ret;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3892  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3893  * params structure passed in.
3894  */
3895 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3896 {
3897         struct io_uring_params p;
3898         int i;
3899
3900         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3901                 return -EFAULT;
3902         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3903                 if (p.resv[i])
3904                         return -EINVAL;
3905         }
3906
3907         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3908                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3909                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3910                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3911                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3912                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3913                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3914                 return -EINVAL;
3915
3916         return io_uring_create(entries, &p, params);
3917 }
3918
3919 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3920                 struct io_uring_params __user *, params)
3921 {
3922         return io_uring_setup(entries, params);
3923 }
3924
3925 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3926                            unsigned nr_args)
3927 {
3928         struct io_uring_probe *p;
3929         size_t size;
3930         int i, ret;
3931
3932         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3933         if (size == SIZE_MAX)
3934                 return -EOVERFLOW;
3935         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3936         if (!p)
3937                 return -ENOMEM;
3938
3939         ret = -EFAULT;
3940         if (copy_from_user(p, arg, size))
3941                 goto out;
3942         ret = -EINVAL;
3943         if (memchr_inv(p, 0, size))
3944                 goto out;
3945
3946         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3947         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3948                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3949
3950         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3951                 p->ops[i].op = i;
3952                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3953                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3954         }
3955         p->ops_len = i;
3956
3957         ret = 0;
3958         if (copy_to_user(arg, p, size))
3959                 ret = -EFAULT;
3960 out:
3961         kfree(p);
3962         return ret;
3963 }
3964
3965 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3966 {
3967         const struct cred *creds;
3968         u32 id;
3969         int ret;
3970
3971         creds = get_current_cred();
3972
3973         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3974                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3975         if (ret < 0) {
3976                 put_cred(creds);
3977                 return ret;
3978         }
3979         return id;
3980 }
3981
3982 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3983                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3984 {
3985         struct io_uring_restriction *res;
3986         size_t size;
3987         int i, ret;
3988
3989         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3990         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3991                 return -EBADFD;
3992
3993         /* We allow only a single restrictions registration */
3994         if (ctx->restrictions.registered)
3995                 return -EBUSY;
3996
3997         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3998                 return -EINVAL;
3999
4000         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4001         if (size == SIZE_MAX)
4002                 return -EOVERFLOW;
4003
4004         res = memdup_user(arg, size);
4005         if (IS_ERR(res))
4006                 return PTR_ERR(res);
4007
4008         ret = 0;
4009
4010         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4011                 switch (res[i].opcode) {
4012                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4013                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4014                                 ret = -EINVAL;
4015                                 goto out;
4016                         }
4017
4018                         __set_bit(res[i].register_op,
4019                                   ctx->restrictions.register_op);
4020                         break;
4021                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4022                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4023                                 ret = -EINVAL;
4024                                 goto out;
4025                         }
4026
4027                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4028                         break;
4029                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4030                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4031                         break;
4032                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4033                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4034                         break;
4035                 default:
4036                         ret = -EINVAL;
4037                         goto out;
4038                 }
4039         }
4040
4041 out:
4042         /* Reset all restrictions if an error happened */
4043         if (ret != 0)
4044                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4045         else
4046                 ctx->restrictions.registered = true;
4047
4048         kfree(res);
4049         return ret;
4050 }
4051
4052 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4053 {
4054         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4055                 return -EBADFD;
4056
4057         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4058                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4059                 /*
4060                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4061                  * submitter_task is set.
4062                  */
4063                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4064                         io_activate_pollwq(ctx);
4065         }
4066
4067         if (ctx->restrictions.registered)
4068                 ctx->restricted = 1;
4069
4070         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4071         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4072                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4073         return 0;
4074 }
4075
4076 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4077                                        void __user *arg, unsigned len)
4078 {
4079         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4080         cpumask_var_t new_mask;
4081         int ret;
4082
4083         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4084                 return -EINVAL;
4085
4086         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4087                 return -ENOMEM;
4088
4089         cpumask_clear(new_mask);
4090         if (len > cpumask_size())
4091                 len = cpumask_size();
4092
4093         if (in_compat_syscall()) {
4094                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4095                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4096                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4097         } else {
4098                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4099         }
4100
4101         if (ret) {
4102                 free_cpumask_var(new_mask);
4103                 return -EFAULT;
4104         }
4105
4106         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4107         free_cpumask_var(new_mask);
4108         return ret;
4109 }
4110
4111 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4112 {
4113         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4114
4115         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4116                 return -EINVAL;
4117
4118         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4119 }
4120
4121 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4122                                                void __user *arg)
4123         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4124 {
4125         struct io_tctx_node *node;
4126         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4127         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4128         __u32 new_count[2];
4129         int i, ret;
4130
4131         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4132                 return -EFAULT;
4133         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4134                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4135                         return -EINVAL;
4136
4137         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4138                 sqd = ctx->sq_data;
4139                 if (sqd) {
4140                         /*
4141                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4142                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4143                          * a ref to the ctx.
4144                          */
4145                         refcount_inc(&sqd->refs);
4146                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4147                         mutex_lock(&sqd->lock);
4148                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4149                         if (sqd->thread)
4150                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4151                 }
4152         } else {
4153                 tctx = current->io_uring;
4154         }
4155
4156         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4157
4158         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4159                 if (new_count[i])
4160                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4161         ctx->iowq_limits_set = true;
4162
4163         if (tctx && tctx->io_wq) {
4164                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4165                 if (ret)
4166                         goto err;
4167         } else {
4168                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4169         }
4170
4171         if (sqd) {
4172                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4173                 io_put_sq_data(sqd);
4174         }
4175
4176         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4177                 return -EFAULT;
4178
4179         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4180         if (sqd)
4181                 return 0;
4182
4183         /* now propagate the restriction to all registered users */
4184         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4185                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4186
4187                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4188                         continue;
4189
4190                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4191                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4192                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4193                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4194         }
4195         return 0;
4196 err:
4197         if (sqd) {
4198                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4199                 io_put_sq_data(sqd);
4200         }
4201         return ret;
4202 }
4203
4204 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4205                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4206         __releases(ctx->uring_lock)
4207         __acquires(ctx->uring_lock)
4208 {
4209         int ret;
4210
4211         /*
4212          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4213          * dying as we're holding a file ref here.
4214          */
4215         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4216                 return -ENXIO;
4217
4218         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4219                 return -EEXIST;
4220
4221         if (ctx->restricted) {
4222                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4223                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4224                         return -EACCES;
4225         }
4226
4227         switch (opcode) {
4228         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4229                 ret = -EFAULT;
4230                 if (!arg)
4231                         break;
4232                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4233                 break;
4234         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4235                 ret = -EINVAL;
4236                 if (arg || nr_args)
4237                         break;
4238                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4239                 break;
4240         case IORING_REGISTER_FILES:
4241                 ret = -EFAULT;
4242                 if (!arg)
4243                         break;
4244                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4245                 break;
4246         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4247                 ret = -EINVAL;
4248                 if (arg || nr_args)
4249                         break;
4250                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4251                 break;
4252         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4253                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4254                 break;
4255         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4256                 ret = -EINVAL;
4257                 if (nr_args != 1)
4258                         break;
4259                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4260                 break;
4261         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4262                 ret = -EINVAL;
4263                 if (nr_args != 1)
4264                         break;
4265                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4266                 break;
4267         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4268                 ret = -EINVAL;
4269                 if (arg || nr_args)
4270                         break;
4271                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4272                 break;
4273         case IORING_REGISTER_PROBE:
4274                 ret = -EINVAL;
4275                 if (!arg || nr_args > 256)
4276                         break;
4277                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4278                 break;
4279         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4280                 ret = -EINVAL;
4281                 if (arg || nr_args)
4282                         break;
4283                 ret = io_register_personality(ctx);
4284                 break;
4285         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4286                 ret = -EINVAL;
4287                 if (arg)
4288                         break;
4289                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4290                 break;
4291         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4292                 ret = -EINVAL;
4293                 if (arg || nr_args)
4294                         break;
4295                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4296                 break;
4297         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4298                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4299                 break;
4300         case IORING_REGISTER_FILES2:
4301                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4302                 break;
4303         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4304                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4305                                               IORING_RSRC_FILE);
4306                 break;
4307         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4308                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4309                 break;
4310         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4311                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4312                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4313                 break;
4314         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4315                 ret = -EINVAL;
4316                 if (!arg || !nr_args)
4317                         break;
4318                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4319                 break;
4320         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4321                 ret = -EINVAL;
4322                 if (arg || nr_args)
4323                         break;
4324                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4325                 break;
4326         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4327                 ret = -EINVAL;
4328                 if (!arg || nr_args != 2)
4329                         break;
4330                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4331                 break;
4332         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4333                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4334                 break;
4335         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4336                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4337                 break;
4338         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4339                 ret = -EINVAL;
4340                 if (!arg || nr_args != 1)
4341                         break;
4342                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4343                 break;
4344         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4345                 ret = -EINVAL;
4346                 if (!arg || nr_args != 1)
4347                         break;
4348                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4349                 break;
4350         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4351                 ret = -EINVAL;
4352                 if (!arg || nr_args != 1)
4353                         break;
4354                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4355                 break;
4356         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4357                 ret = -EINVAL;
4358                 if (!arg || nr_args)
4359                         break;
4360                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4361                 break;
4362         default:
4363                 ret = -EINVAL;
4364                 break;
4365         }
4366
4367         return ret;
4368 }
4369
4370 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4371                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4372 {
4373         struct io_ring_ctx *ctx;
4374         long ret = -EBADF;
4375         struct fd f;
4376         bool use_registered_ring;
4377
4378         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4379         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4380
4381         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4382                 return -EINVAL;
4383
4384         if (use_registered_ring) {
4385                 /*
4386                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4387                  * need only dereference our task private array to find it.
4388                  */
4389                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4390
4391                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4392                         return -EINVAL;
4393                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4394                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4395                 f.flags = 0;
4396                 if (unlikely(!f.file))
4397                         return -EBADF;
4398         } else {
4399                 f = fdget(fd);
4400                 if (unlikely(!f.file))
4401                         return -EBADF;
4402                 ret = -EOPNOTSUPP;
4403                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4404                         goto out_fput;
4405         }
4406
4407         ctx = f.file->private_data;
4408
4409         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4410         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4412         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4413 out_fput:
4414         fdput(f);
4415         return ret;
4416 }
4417
4418 static int __init io_uring_init(void)
4419 {
4420 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4421         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4422         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4423 } while (0)
4424
4425 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4426         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4427 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4428         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4429         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4430         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4431         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4432         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4433         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4434         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4435         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4436         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4437         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4438         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4439         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4440         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4441         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4442         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4443         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4444         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4445         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4446         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4447         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4448         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4449         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4450         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4451         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4452         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4453         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4454         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4455         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4456         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4457         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4458         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4459         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4460         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4470         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4471         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4472
4473         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4474                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4475         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4476                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4477
4478         /* ->buf_index is u16 */
4479         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4480         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4481                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4482
4483         /* should fit into one byte */
4484         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4485         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4486         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4487
4488         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4489
4490         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4491
4492         io_uring_optable_init();
4493
4494         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4495                                 SLAB_ACCOUNT);
4496         return 0;
4497 };
4498 __initcall(io_uring_init);