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 "rw.h"
  99 #include "alloc_cache.h"
 100
 101 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
 102 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
 103
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 108                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 109
 110 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
 111                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
 112
 113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 116
 117 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
 118                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
 119
 120 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 121
 122 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 123 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 124
 125 enum {
 126         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
 127         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
 128 };
 129
 130 enum {
 131         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
 132         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
 133 };
 134
 135 struct io_defer_entry {
 136         struct list_head        list;
 137         struct io_kiocb         *req;
 138         u32                     seq;
 139 };
 140
 141 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
 142 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
 143 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
 144
 145 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 146                                          struct task_struct *task,
 147                                          bool cancel_all);
 148
 149 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
 150 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
 151 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
 152 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
 153
 154 struct kmem_cache *req_cachep;
 155
 156 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 157 {
 158 #if defined(CONFIG_UNIX)
 159         if (io_is_uring_fops(file)) {
 160                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 161
 162                 return ctx->ring_sock->sk;
 163         }
 164 #endif
 165         return NULL;
 166 }
 167 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 168
 169 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
 170 {
 171         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
 172             ctx->submit_state.cqes_count)
 173                 __io_submit_flush_completions(ctx);
 174 }
 175
 176 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
 177 {
 178         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
 179 }
 180
 181 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
 182 {
 183         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
 184 }
 185
 186 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
 187 {
 188         struct io_kiocb *req;
 189
 190         io_for_each_link(req, head) {
 191                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
 192                         return true;
 193         }
 194         return false;
 195 }
 196
 197 /*
 198  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
 199  * User must not hold timeout_lock.
 200  */
 201 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
 202                         bool cancel_all)
 203 {
 204         bool matched;
 205
 206         if (task && head->task != task)
 207                 return false;
 208         if (cancel_all)
 209                 return true;
 210
 211         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
 212                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
 213
 214                 /* protect against races with linked timeouts */
 215                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
 216                 matched = io_match_linked(head);
 217                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 218         } else {
 219                 matched = io_match_linked(head);
 220         }
 221         return matched;
 222 }
 223
 224 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
 225 {
 226         req_set_fail(req);
 227         io_req_set_res(req, res, 0);
 228 }
 229
 230 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
 231 {
 232         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
 233         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
 234 }
 235
 236 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 237 {
 238         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 239
 240         complete(&ctx->ref_comp);
 241 }
 242
 243 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
 244 {
 245         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
 246                                                 fallback_work.work);
 247         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
 248         struct io_kiocb *req, *tmp;
 249         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
 250
 251         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 252         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
 253                 req->io_task_work.func(req, &ts);
 254         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
 255                 return;
 256         io_submit_flush_completions(ctx);
 257         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 258 }
 259
 260 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
 261 {
 262         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
 263         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
 264
 265         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
 266         if (!table->hbs)
 267                 return -ENOMEM;
 268
 269         table->hash_bits = bits;
 270         init_hash_table(table, hash_buckets);
 271         return 0;
 272 }
 273
 274 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 275 {
 276         struct io_ring_ctx *ctx;
 277         int hash_bits;
 278
 279         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 280         if (!ctx)
 281                 return NULL;
 282
 283         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
 284
 285         /*
 286          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 287          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
 288          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
 289          */
 290         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
 291         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
 292         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
 293                 goto err;
 294         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
 295                 goto err;
 296
 297         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
 298         if (!ctx->dummy_ubuf)
 299                 goto err;
 300         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
 301         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
 302
 303         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 304                             0, GFP_KERNEL))
 305                 goto err;
 306
 307         ctx->flags = p->flags;
 308         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
 309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
 310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
 312         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
 313                             sizeof(struct io_rsrc_node));
 314         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
 315                             sizeof(struct async_poll));
 316         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
 317                             sizeof(struct io_async_msghdr));
 318         init_completion(&ctx->ref_comp);
 319         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
 320         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 321         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 322         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
 323         init_waitqueue_head(&ctx->rsrc_quiesce_wq);
 324         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 325         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
 326         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
 327         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
 328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
 329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
 332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
 333         init_llist_head(&ctx->work_llist);
 334         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
 335         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
 336         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
 337         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
 338         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
 339         return ctx;
 340 err:
 341         kfree(ctx->dummy_ubuf);
 342         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
 343         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
 344         kfree(ctx->io_bl);
 345         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
 346         kfree(ctx);
 347         return NULL;
 348 }
 349
 350 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
 351 {
 352         struct io_rings *r = ctx->rings;
 353
 354         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
 355         ctx->cq_extra--;
 356 }
 357
 358 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
 359 {
 360         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
 361                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 362
 363                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
 364         }
 365
 366         return false;
 367 }
 368
 369 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 370 {
 371         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
 372                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
 373                 io_put_kbuf_comp(req);
 374                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
 375         }
 376
 377         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
 378                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
 379
 380                 if (def->cleanup)
 381                         def->cleanup(req);
 382         }
 383         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
 384                 kfree(req->apoll->double_poll);
 385                 kfree(req->apoll);
 386                 req->apoll = NULL;
 387         }
 388         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
 389                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
 390
 391                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
 392         }
 393         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
 394                 put_cred(req->creds);
 395         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
 396                 kfree(req->async_data);
 397                 req->async_data = NULL;
 398         }
 399         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
 400 }
 401
 402 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
 403 {
 404         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
 405                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
 406                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
 407         }
 408 }
 409
 410 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
 411 {
 412         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
 413                 return NULL;
 414
 415         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
 416         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
 417
 418         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
 419         io_req_set_refcount(req);
 420         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
 421         return req->link;
 422 }
 423
 424 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
 425 {
 426         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
 427                 return NULL;
 428         return __io_prep_linked_timeout(req);
 429 }
 430
 431 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
 432 {
 433         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
 434 }
 435
 436 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
 437 {
 438         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
 439                 __io_arm_ltimeout(req);
 440 }
 441
 442 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
 443 {
 444         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
 445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 446
 447         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
 448                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
 449                 req->creds = get_current_cred();
 450         }
 451
 452         req->work.list.next = NULL;
 453         req->work.flags = 0;
 454         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
 455         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
 456                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
 457
 458         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
 459                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file);
 460
 461         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
 462                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
 463
 464                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
 465                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
 466                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
 467                         should_hash = false;
 468                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
 469                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
 470         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
 471                 if (def->unbound_nonreg_file)
 472                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 473         }
 474 }
 475
 476 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
 477 {
 478         struct io_kiocb *cur;
 479
 480         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
 481                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 482
 483                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
 484                 io_for_each_link(cur, req)
 485                         io_prep_async_work(cur);
 486                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 487         } else {
 488                 io_for_each_link(cur, req)
 489                         io_prep_async_work(cur);
 490         }
 491 }
 492
 493 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
 494 {
 495         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
 496         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
 497
 498         BUG_ON(!tctx);
 499         BUG_ON(!tctx->io_wq);
 500
 501         /* init ->work of the whole link before punting */
 502         io_prep_async_link(req);
 503
 504         /*
 505          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
 506          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
 507          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
 508          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
 509          * worker for it).
 510          */
 511         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
 512                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 513
 514         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
 515         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
 516         if (link)
 517                 io_queue_linked_timeout(link);
 518 }
 519
 520 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
 521 {
 522         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
 523                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
 524                                                 struct io_defer_entry, list);
 525
 526                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
 527                         break;
 528                 list_del_init(&de->list);
 529                 io_req_task_queue(de->req);
 530                 kfree(de);
 531         }
 532 }
 533
 534
 535 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
 536 {
 537         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
 538         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
 539
 540         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
 541                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
 542
 543         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
 544          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
 545          * it regardless.
 546          */
 547         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
 548                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
 549                 kfree(ev_fd);
 550         }
 551 }
 552
 553 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
 554 {
 555         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
 556
 557         rcu_read_lock();
 558         /*
 559          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
 560          * and eventfd_signal
 561          */
 562         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
 563
 564         /*
 565          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
 566          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
 567          * the function and rcu_read_lock.
 568          */
 569         if (unlikely(!ev_fd))
 570                 goto out;
 571         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
 572                 goto out;
 573         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
 574                 goto out;
 575
 576         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
 577                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
 578         } else {
 579                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
 580                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
 581                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
 582                 else
 583                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
 584         }
 585
 586 out:
 587         rcu_read_unlock();
 588 }
 589
 590 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
 591 {
 592         bool skip;
 593
 594         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 595
 596         /*
 597          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
 598          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
 599          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
 600          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
 601          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
 602          * posted to the CQ ring.
 603          */
 604         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
 605         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
 606         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 607         if (skip)
 608                 return;
 609
 610         io_eventfd_signal(ctx);
 611 }
 612
 613 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 614 {
 615         if (ctx->poll_activated)
 616                 io_poll_wq_wake(ctx);
 617         if (ctx->off_timeout_used)
 618                 io_flush_timeouts(ctx);
 619         if (ctx->drain_active) {
 620                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 621                 io_queue_deferred(ctx);
 622                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 623         }
 624         if (ctx->has_evfd)
 625                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
 626 }
 627
 628 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
 629 {
 630         if (!ctx->task_complete)
 631                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 632 }
 633
 634 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
 635         __acquires(ctx->completion_lock)
 636 {
 637         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 638 }
 639
 640 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
 641 {
 642         io_commit_cqring(ctx);
 643
 644         if (ctx->task_complete) {
 645                 /*
 646                  * ->task_complete implies that only current might be waiting
 647                  * for CQEs, and obviously, we currently don't. No one is
 648                  * waiting, wakeups are futile, skip them.
 649                  */
 650                 io_commit_cqring_flush(ctx);
 651         } else {
 652                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 653                 io_commit_cqring_flush(ctx);
 654                 io_cqring_wake(ctx);
 655         }
 656 }
 657
 658 static void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
 659         __releases(ctx->completion_lock)
 660 {
 661         io_commit_cqring(ctx);
 662         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 663         io_commit_cqring_flush(ctx);
 664         io_cqring_wake(ctx);
 665 }
 666
 667 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
 668 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
 669 {
 670         struct io_overflow_cqe *ocqe;
 671         LIST_HEAD(list);
 672
 673         spin_lock(&ctx->completion_lock);
 674         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
 675         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
 676         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 677
 678         while (!list_empty(&list)) {
 679                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
 680                 list_del(&ocqe->list);
 681                 kfree(ocqe);
 682         }
 683 }
 684
 685 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 686 {
 687         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
 688
 689         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
 690                 return;
 691
 692         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
 693                 cqe_size <<= 1;
 694
 695         io_cq_lock(ctx);
 696         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
 697                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
 698                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
 699
 700                 if (!cqe)
 701                         break;
 702                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
 703                                         struct io_overflow_cqe, list);
 704                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
 705                 list_del(&ocqe->list);
 706                 kfree(ocqe);
 707         }
 708
 709         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
 710                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
 711                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
 712         }
 713         io_cq_unlock_post(ctx);
 714 }
 715
 716 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 717 {
 718         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
 719         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
 720                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 721         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
 722         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
 723                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 724 }
 725
 726 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
 727 {
 728         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
 729                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
 730 }
 731
 732 /* can be called by any task */
 733 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task)
 734 {
 735         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
 736
 737         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, 1);
 738         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
 739                 wake_up(&tctx->wait);
 740         put_task_struct(task);
 741 }
 742
 743 /* used by a task to put its own references */
 744 static void io_put_task_local(struct task_struct *task)
 745 {
 746         task->io_uring->cached_refs++;
 747 }
 748
 749 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
 750 static inline void io_put_task(struct task_struct *task)
 751 {
 752         if (likely(task == current))
 753                 io_put_task_local(task);
 754         else
 755                 io_put_task_remote(task);
 756 }
 757
 758 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
 759 {
 760         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
 761
 762         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
 763         refcount_add(refill, &current->usage);
 764         tctx->cached_refs += refill;
 765 }
 766
 767 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
 768 {
 769         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
 770         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
 771
 772         if (refs) {
 773                 tctx->cached_refs = 0;
 774                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
 775                 put_task_struct_many(task, refs);
 776         }
 777 }
 778
 779 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
 780                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
 781 {
 782         struct io_overflow_cqe *ocqe;
 783         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
 784         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
 785
 786         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
 787
 788         if (is_cqe32)
 789                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
 790
 791         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
 792         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
 793         if (!ocqe) {
 794                 /*
 795                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
 796                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
 797                  * on the floor.
 798                  */
 799                 io_account_cq_overflow(ctx);
 800                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
 801                 return false;
 802         }
 803         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
 804                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
 805                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
 806
 807         }
 808         ocqe->cqe.user_data = user_data;
 809         ocqe->cqe.res = res;
 810         ocqe->cqe.flags = cflags;
 811         if (is_cqe32) {
 812                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
 813                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
 814         }
 815         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
 816         return true;
 817 }
 818
 819 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
 820 {
 821         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
 822                 req->extra1 = 0;
 823                 req->extra2 = 0;
 824         }
 825         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
 826                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
 827                                         req->extra1, req->extra2);
 828 }
 829
 830 /*
 831  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
 832  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
 833  * fill the cq entry
 834  */
 835 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
 836 {
 837         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 838         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
 839         unsigned int free, queued, len;
 840
 841         /*
 842          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
 843          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
 844          * Force overflow the completion.
 845          */
 846         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
 847                 return NULL;
 848
 849         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
 850         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
 851         free = ctx->cq_entries - queued;
 852         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
 853         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
 854         if (!len)
 855                 return NULL;
 856
 857         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
 858                 off <<= 1;
 859                 len <<= 1;
 860         }
 861
 862         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
 863         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
 864
 865         ctx->cached_cq_tail++;
 866         ctx->cqe_cached++;
 867         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
 868                 ctx->cqe_cached++;
 869         return &rings->cqes[off];
 870 }
 871
 872 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
 873                               u32 cflags)
 874 {
 875         struct io_uring_cqe *cqe;
 876
 877         ctx->cq_extra++;
 878
 879         /*
 880          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
 881          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
 882          * the ring.
 883          */
 884         cqe = io_get_cqe(ctx);
 885         if (likely(cqe)) {
 886                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
 887
 888                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
 889                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
 890                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
 891
 892                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
 893                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
 894                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
 895                 }
 896                 return true;
 897         }
 898         return false;
 899 }
 900
 901 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
 902         __must_hold(&ctx->uring_lock)
 903 {
 904         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
 905         unsigned int i;
 906
 907         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
 908         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
 909                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
 910
 911                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
 912                         if (ctx->task_complete) {
 913                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 914                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
 915                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
 916                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 917                         } else {
 918                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
 919                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
 920                         }
 921                 }
 922         }
 923         state->cqes_count = 0;
 924 }
 925
 926 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
 927                               bool allow_overflow)
 928 {
 929         bool filled;
 930
 931         io_cq_lock(ctx);
 932         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
 933         if (!filled && allow_overflow)
 934                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
 935
 936         io_cq_unlock_post(ctx);
 937         return filled;
 938 }
 939
 940 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
 941 {
 942         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
 943 }
 944
 945 bool io_aux_cqe(const struct io_kiocb *req, bool defer, s32 res, u32 cflags,
 946                 bool allow_overflow)
 947 {
 948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 949         u64 user_data = req->cqe.user_data;
 950         struct io_uring_cqe *cqe;
 951
 952         if (!defer)
 953                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
 954
 955         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
 956
 957         if (ctx->submit_state.cqes_count == ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes)) {
 958                 __io_cq_lock(ctx);
 959                 __io_flush_post_cqes(ctx);
 960                 /* no need to flush - flush is deferred */
 961                 __io_cq_unlock_post(ctx);
 962         }
 963
 964         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
 965          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
 966          * and in that it works just as well.
 967          */
 968         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
 969                 return false;
 970
 971         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
 972         cqe->user_data = user_data;
 973         cqe->res = res;
 974         cqe->flags = cflags;
 975         return true;
 976 }
 977
 978 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
 979 {
 980         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 981         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
 982
 983         io_cq_lock(ctx);
 984         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
 985                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
 986
 987         /*
 988          * If we're the last reference to this request, add to our locked
 989          * free_list cache.
 990          */
 991         if (req_ref_put_and_test(req)) {
 992                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
 993                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
 994                                 io_disarm_next(req);
 995                         if (req->link) {
 996                                 io_req_task_queue(req->link);
 997                                 req->link = NULL;
 998                         }
 999                 }
1000                 io_put_kbuf_comp(req);
1001                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1002                         io_clean_op(req);
1003                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1004                         io_put_file(req->file);
1005
1006                 rsrc_node = req->rsrc_node;
1007                 /*
1008                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
1009                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
1010                  * deadlocks.
1011                  */
1012                 io_put_task_remote(req->task);
1013                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1014                 ctx->locked_free_nr++;
1015         }
1016         io_cq_unlock_post(ctx);
1017
1018         if (rsrc_node) {
1019                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1020                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1021                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1022         }
1023 }
1024
1025 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1026 {
1027         if (req->ctx->task_complete && req->ctx->submitter_task != current) {
1028                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1029                 io_req_task_work_add(req);
1030         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1031                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1032                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1033         } else {
1034                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1035
1036                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1037                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1038                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1039         }
1040 }
1041
1042 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1043         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1044 {
1045         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1046
1047         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1048
1049         req_set_fail(req);
1050         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1051         if (def->fail)
1052                 def->fail(req);
1053         io_req_complete_defer(req);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1058  * advance and keep them valid across allocations.
1059  */
1060 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1061 {
1062         req->ctx = ctx;
1063         req->link = NULL;
1064         req->async_data = NULL;
1065         /* not necessary, but safer to zero */
1066         req->cqe.res = 0;
1067 }
1068
1069 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1070                                         struct io_submit_state *state)
1071 {
1072         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1073         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1074         ctx->locked_free_nr = 0;
1075         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1080  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1081  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1082  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1083  */
1084 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1085         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1086 {
1087         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1088         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1089         int ret, i;
1090
1091         /*
1092          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1093          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1094          * side cache.
1095          */
1096         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1097                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1098                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1099                         return true;
1100         }
1101
1102         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1103
1104         /*
1105          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1106          * retry single alloc to be on the safe side.
1107          */
1108         if (unlikely(ret <= 0)) {
1109                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1110                 if (!reqs[0])
1111                         return false;
1112                 ret = 1;
1113         }
1114
1115         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1116         for (i = 0; i < ret; i++) {
1117                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1118
1119                 io_preinit_req(req, ctx);
1120                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1121         }
1122         return true;
1123 }
1124
1125 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
1128         req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
1129         /* we only want to free it, don't post CQEs */
1130         req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
1131         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1132         io_req_task_work_add(req);
1133 }
1134
1135 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1136 {
1137         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1138
1139         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1140         io_disarm_next(req);
1141         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1142 }
1143
1144 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1145 {
1146         struct io_kiocb *nxt;
1147
1148         /*
1149          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1150          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1151          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1152          * of the chain.
1153          */
1154         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1155                 __io_req_find_next_prep(req);
1156         nxt = req->link;
1157         req->link = NULL;
1158         return nxt;
1159 }
1160
1161 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1162 {
1163         if (!ctx)
1164                 return;
1165         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1166                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1167         if (ts->locked) {
1168                 io_submit_flush_completions(ctx);
1169                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1170                 ts->locked = false;
1171         }
1172         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1173 }
1174
1175 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1176                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1177                                    struct io_tw_state *ts,
1178                                    struct llist_node *last)
1179 {
1180         unsigned int count = 0;
1181
1182         while (node && node != last) {
1183                 struct llist_node *next = node->next;
1184                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1185                                                     io_task_work.node);
1186
1187                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1188
1189                 if (req->ctx != *ctx) {
1190                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1191                         *ctx = req->ctx;
1192                         /* if not contended, grab and improve batching */
1193                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1194                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1195                 }
1196                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1197                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1198                                 req, ts);
1199                 node = next;
1200                 count++;
1201                 if (unlikely(need_resched())) {
1202                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1203                         *ctx = NULL;
1204                         cond_resched();
1205                 }
1206         }
1207
1208         return count;
1209 }
1210
1211 /**
1212  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1213  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1214  * @new:        new entry as the head of the list
1215  *
1216  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1217  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1218  */
1219 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1220                                                struct llist_node *new)
1221 {
1222         return xchg(&head->first, new);
1223 }
1224
1225 /**
1226  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1227  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1228  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1229  * @new:        new entry as the head of the list
1230  *
1231  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1232  */
1233
1234 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1235                                                   struct llist_node *old,
1236                                                   struct llist_node *new)
1237 {
1238         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1239 }
1240
1241 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1242 {
1243         struct io_tw_state ts = {};
1244         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1245         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1246                                                   task_work);
1247         struct llist_node fake = {};
1248         struct llist_node *node;
1249         unsigned int loops = 0;
1250         unsigned int count = 0;
1251
1252         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1253                 io_fallback_tw(tctx);
1254                 return;
1255         }
1256
1257         do {
1258                 loops++;
1259                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1260                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1261
1262                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1263                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1264                         continue;
1265                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1266                         io_submit_flush_completions(ctx);
1267                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1268                                 continue;
1269                 }
1270                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1271         } while (node != &fake);
1272
1273         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1274
1275         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1276         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1277                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1278
1279         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1280 }
1281
1282 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1283 {
1284         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1285         struct io_kiocb *req;
1286
1287         while (node) {
1288                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1289                 node = node->next;
1290                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1291                               &req->ctx->fallback_llist))
1292                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1293         }
1294 }
1295
1296 static inline void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1297 {
1298         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1299         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1300         struct llist_node *first;
1301
1302         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1303                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1304
1305         first = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1306         do {
1307                 nr_tw_prev = 0;
1308                 if (first) {
1309                         struct io_kiocb *first_req = container_of(first,
1310                                                         struct io_kiocb,
1311                                                         io_task_work.node);
1312                         /*
1313                          * Might be executed at any moment, rely on
1314                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1315                          */
1316                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1317                 }
1318                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1319                 /* Large enough to fail the nr_wait comparison below */
1320                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1321                         nr_tw = -1U;
1322
1323                 req->nr_tw = nr_tw;
1324                 req->io_task_work.node.next = first;
1325         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &first,
1326                               &req->io_task_work.node));
1327
1328         if (!first) {
1329                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1330                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1331                 if (ctx->has_evfd)
1332                         io_eventfd_signal(ctx);
1333         }
1334
1335         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1336         /* no one is waiting */
1337         if (!nr_wait)
1338                 return;
1339         /* either not enough or the previous add has already woken it up */
1340         if (nr_wait > nr_tw || nr_tw_prev >= nr_wait)
1341                 return;
1342         /* pairs with set_current_state() in io_cqring_wait() */
1343         smp_mb__after_atomic();
1344         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1345 }
1346
1347 static void io_req_normal_work_add(struct io_kiocb *req)
1348 {
1349         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1350         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1351
1352         /* task_work already pending, we're done */
1353         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1354                 return;
1355
1356         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1357                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1358
1359         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1360                 return;
1361
1362         io_fallback_tw(tctx);
1363 }
1364
1365 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1366 {
1367         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1368                 rcu_read_lock();
1369                 io_req_local_work_add(req, flags);
1370                 rcu_read_unlock();
1371         } else {
1372                 io_req_normal_work_add(req);
1373         }
1374 }
1375
1376 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1377 {
1378         struct llist_node *node;
1379
1380         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1381         while (node) {
1382                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1383                                                     io_task_work.node);
1384
1385                 node = node->next;
1386                 io_req_normal_work_add(req);
1387         }
1388 }
1389
1390 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1391 {
1392         struct llist_node *node;
1393         unsigned int loops = 0;
1394         int ret = 0;
1395
1396         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1397                 return -EEXIST;
1398         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1399                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1400 again:
1401         /*
1402          * llists are in reverse order, flip it back the right way before
1403          * running the pending items.
1404          */
1405         node = llist_reverse_order(io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL));
1406         while (node) {
1407                 struct llist_node *next = node->next;
1408                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1409                                                     io_task_work.node);
1410                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1411                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1412                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1413                                 req, ts);
1414                 ret++;
1415                 node = next;
1416         }
1417         loops++;
1418
1419         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1420                 goto again;
1421         if (ts->locked) {
1422                 io_submit_flush_completions(ctx);
1423                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1424                         goto again;
1425         }
1426         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1427         return ret;
1428 }
1429
1430 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1431 {
1432         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1433         int ret;
1434
1435         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1436                 return 0;
1437
1438         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1439         /* shouldn't happen! */
1440         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1441                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1442         return ret;
1443 }
1444
1445 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1446 {
1447         struct io_tw_state ts = {};
1448         int ret;
1449
1450         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1451         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1452         if (ts.locked)
1453                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1454
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1459 {
1460         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1461         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1462 }
1463
1464 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1465 {
1466         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1467         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1468         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1469                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1470         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1471                 io_queue_iowq(req, ts);
1472         else
1473                 io_queue_sqe(req);
1474 }
1475
1476 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1477 {
1478         io_req_set_res(req, ret, 0);
1479         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1480         io_req_task_work_add(req);
1481 }
1482
1483 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1484 {
1485         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1486         io_req_task_work_add(req);
1487 }
1488
1489 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1490 {
1491         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1492
1493         if (nxt)
1494                 io_req_task_queue(nxt);
1495 }
1496
1497 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1498         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1499 {
1500         do {
1501                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1502                                                     comp_list);
1503
1504                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1505                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1506                                 node = req->comp_list.next;
1507                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1508                                         continue;
1509                         }
1510                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1511                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1512
1513                                 if (apoll->double_poll)
1514                                         kfree(apoll->double_poll);
1515                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1516                                         kfree(apoll);
1517                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1518                         }
1519                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1520                                 io_queue_next(req);
1521                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1522                                 io_clean_op(req);
1523                 }
1524                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1525                         io_put_file(req->file);
1526
1527                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1528
1529                 io_put_task(req->task);
1530                 node = req->comp_list.next;
1531                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1532         } while (node);
1533 }
1534
1535 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1536         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1537 {
1538         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1539         struct io_wq_work_node *node;
1540
1541         __io_cq_lock(ctx);
1542         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1543         if (state->cqes_count)
1544                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1545         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1546                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1547                                             comp_list);
1548
1549                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1550                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1551                         if (ctx->task_complete) {
1552                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1553                                 io_req_cqe_overflow(req);
1554                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1555                         } else {
1556                                 io_req_cqe_overflow(req);
1557                         }
1558                 }
1559         }
1560         __io_cq_unlock_post(ctx);
1561
1562         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1563                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1564                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1565         }
1566 }
1567
1568 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         /* See comment at the top of this file */
1571         smp_rmb();
1572         return __io_cqring_events(ctx);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1577  * find and complete them.
1578  */
1579 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1582                 return;
1583
1584         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1585         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1586                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1587                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1588                         break;
1589                 /*
1590                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1591                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1592                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1593                  */
1594                 if (need_resched()) {
1595                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1596                         cond_resched();
1597                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1598                 }
1599         }
1600         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1601 }
1602
1603 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1604 {
1605         unsigned int nr_events = 0;
1606         int ret = 0;
1607         unsigned long check_cq;
1608
1609         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1610                 return -EEXIST;
1611
1612         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1613         if (unlikely(check_cq)) {
1614                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1615                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1616                 /*
1617                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1618                  * dropped CQE.
1619                  */
1620                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1621                         return -EBADR;
1622         }
1623         /*
1624          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1625          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1626          * already triggered a CQE (eg in error).
1627          */
1628         if (io_cqring_events(ctx))
1629                 return 0;
1630
1631         do {
1632                 /*
1633                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1634                  * application entering polling for a command before it gets
1635                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1636                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1637                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1638                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1639                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1640                  * very same mutex.
1641                  */
1642                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1643                     io_task_work_pending(ctx)) {
1644                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1645
1646                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1647
1648                         if (task_work_pending(current) ||
1649                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1650                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1651                                 io_run_task_work();
1652                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1653                         }
1654                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1655                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1656                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1657                                 break;
1658                 }
1659                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1660                 if (ret < 0)
1661                         break;
1662                 nr_events += ret;
1663                 ret = 0;
1664         } while (nr_events < min && !need_resched());
1665
1666         return ret;
1667 }
1668
1669 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1670 {
1671         if (ts->locked)
1672                 io_req_complete_defer(req);
1673         else
1674                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1679  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1680  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1681  * accessing the kiocb cookie.
1682  */
1683 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1684 {
1685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1686         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1687
1688         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1689         if (unlikely(needs_lock))
1690                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1691
1692         /*
1693          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1694          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1695          * different devices.
1696          */
1697         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1698                 ctx->poll_multi_queue = false;
1699         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1700                 struct io_kiocb *list_req;
1701
1702                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1703                                         comp_list);
1704                 if (list_req->file != req->file)
1705                         ctx->poll_multi_queue = true;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1710          * it to the front so we find it first.
1711          */
1712         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1713                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1714         else
1715                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1716
1717         if (unlikely(needs_lock)) {
1718                 /*
1719                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1720                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1721                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1722                  * whether should wake up sq thread.
1723                  */
1724                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1725                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1726                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1727
1728                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1729         }
1730 }
1731
1732 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1733 {
1734         unsigned int res = 0;
1735
1736         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1737                 res |= REQ_F_ISREG;
1738         if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
1739                 res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
1740         return res;
1741 }
1742
1743 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1744 {
1745         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1746         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1747         if (req->async_data) {
1748                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1749                 return false;
1750         }
1751         return true;
1752 }
1753
1754 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1755 {
1756         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1757         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1758
1759         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1760         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1761                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1762         if (!cdef->prep_async)
1763                 return 0;
1764         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1765                 return -EFAULT;
1766         if (!def->manual_alloc) {
1767                 if (io_alloc_async_data(req))
1768                         return -EAGAIN;
1769         }
1770         return cdef->prep_async(req);
1771 }
1772
1773 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1776         struct io_kiocb *cur;
1777
1778         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1779         io_for_each_link(cur, req)
1780                 seq--;
1781         return seq;
1782 }
1783
1784 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1785         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1786 {
1787         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1788         struct io_defer_entry *de;
1789         int ret;
1790         u32 seq = io_get_sequence(req);
1791
1792         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1793         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1794         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1795                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1796 queue:
1797                 ctx->drain_active = false;
1798                 io_req_task_queue(req);
1799                 return;
1800         }
1801         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1802
1803         io_prep_async_link(req);
1804         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1805         if (!de) {
1806                 ret = -ENOMEM;
1807                 io_req_defer_failed(req, ret);
1808                 return;
1809         }
1810
1811         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1812         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1813                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1814                 kfree(de);
1815                 goto queue;
1816         }
1817
1818         trace_io_uring_defer(req);
1819         de->req = req;
1820         de->seq = seq;
1821         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1822         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1823 }
1824
1825 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1826                            unsigned int issue_flags)
1827 {
1828         if (req->file || !def->needs_file)
1829                 return true;
1830
1831         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1832                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1833         else
1834                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1835
1836         return !!req->file;
1837 }
1838
1839 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1840 {
1841         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1842         const struct cred *creds = NULL;
1843         int ret;
1844
1845         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1846                 return -EBADF;
1847
1848         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1849                 creds = override_creds(req->creds);
1850
1851         if (!def->audit_skip)
1852                 audit_uring_entry(req->opcode);
1853
1854         ret = def->issue(req, issue_flags);
1855
1856         if (!def->audit_skip)
1857                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1858
1859         if (creds)
1860                 revert_creds(creds);
1861
1862         if (ret == IOU_OK) {
1863                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1864                         io_req_complete_defer(req);
1865                 else
1866                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1867         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1868                 return ret;
1869
1870         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1871         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1872                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1873
1874         return 0;
1875 }
1876
1877 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1878 {
1879         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1880         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1881                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1882 }
1883
1884 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1885 {
1886         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1887         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1888
1889         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1890                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1891                         nxt = io_req_find_next(req);
1892                 io_free_req(req);
1893         }
1894         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1895 }
1896
1897 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1898 {
1899         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1900         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1901         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1902         bool needs_poll = false;
1903         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1904
1905         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1906         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1907                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1908         else
1909                 req_ref_get(req);
1910
1911         io_arm_ltimeout(req);
1912
1913         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1914         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1915 fail:
1916                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1917                 return;
1918         }
1919         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1920                 err = -EBADF;
1921                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1922                 goto fail;
1923         }
1924
1925         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1926                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1927
1928                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1929                         needs_poll = true;
1930                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1931                 }
1932         }
1933
1934         do {
1935                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1936                 if (ret != -EAGAIN)
1937                         break;
1938                 /*
1939                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1940                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1941                  * wait for request slots on the block side.
1942                  */
1943                 if (!needs_poll) {
1944                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1945                                 break;
1946                         cond_resched();
1947                         continue;
1948                 }
1949
1950                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1951                         return;
1952                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1953                 needs_poll = false;
1954                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1955         } while (1);
1956
1957         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1958         if (ret < 0)
1959                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1960 }
1961
1962 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1963                                       unsigned int issue_flags)
1964 {
1965         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1966         struct io_fixed_file *slot;
1967         struct file *file = NULL;
1968
1969         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1970
1971         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1972                 goto out;
1973         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1974         slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd);
1975         file = io_slot_file(slot);
1976         req->flags |= io_slot_flags(slot);
1977         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1978 out:
1979         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1980         return file;
1981 }
1982
1983 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1984 {
1985         struct file *file = fget(fd);
1986
1987         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1988
1989         /* we don't allow fixed io_uring files */
1990         if (file && io_is_uring_fops(file))
1991                 io_req_track_inflight(req);
1992         return file;
1993 }
1994
1995 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1996         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1997 {
1998         struct io_kiocb *linked_timeout;
1999
2000         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2001                 io_req_defer_failed(req, ret);
2002                 return;
2003         }
2004
2005         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2006
2007         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2008         case IO_APOLL_READY:
2009                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2010                 io_req_task_queue(req);
2011                 break;
2012         case IO_APOLL_ABORTED:
2013                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2014                 io_queue_iowq(req, NULL);
2015                 break;
2016         case IO_APOLL_OK:
2017                 break;
2018         }
2019
2020         if (linked_timeout)
2021                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2022 }
2023
2024 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2025         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2026 {
2027         int ret;
2028
2029         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2030
2031         /*
2032          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2033          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2034          */
2035         if (likely(!ret))
2036                 io_arm_ltimeout(req);
2037         else
2038                 io_queue_async(req, ret);
2039 }
2040
2041 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2042         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2043 {
2044         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2045                 /*
2046                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2047                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2048                  */
2049                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2050                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2051                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2052         } else {
2053                 int ret = io_req_prep_async(req);
2054
2055                 if (unlikely(ret)) {
2056                         io_req_defer_failed(req, ret);
2057                         return;
2058                 }
2059
2060                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2061                         io_drain_req(req);
2062                 else
2063                         io_queue_iowq(req, NULL);
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2069  *
2070  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2071  */
2072 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2073                                         struct io_kiocb *req,
2074                                         unsigned int sqe_flags)
2075 {
2076         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2077                 return false;
2078
2079         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2080             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2081                 return false;
2082
2083         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2084                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2085                 return false;
2086
2087         return true;
2088 }
2089
2090 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2091 {
2092         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2093         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2094
2095         ctx->drain_active = true;
2096         if (head) {
2097                 /*
2098                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2099                  * the head request and the next request/link after the current
2100                  * link. Considering sequential execution of links,
2101                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2102                  * link.
2103                  */
2104                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2105                 ctx->drain_next = true;
2106         }
2107 }
2108
2109 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2110                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2111         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2112 {
2113         const struct io_issue_def *def;
2114         unsigned int sqe_flags;
2115         int personality;
2116         u8 opcode;
2117
2118         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2119         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2120         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2121         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2122         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2123         req->file = NULL;
2124         req->rsrc_node = NULL;
2125         req->task = current;
2126
2127         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2128                 req->opcode = 0;
2129                 return -EINVAL;
2130         }
2131         def = &io_issue_defs[opcode];
2132         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2133                 /* enforce forwards compatibility on users */
2134                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2135                         return -EINVAL;
2136                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2137                         if (!def->buffer_select)
2138                                 return -EOPNOTSUPP;
2139                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2140                 }
2141                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2142                         ctx->drain_disabled = true;
2143                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2144                         if (ctx->drain_disabled)
2145                                 return -EOPNOTSUPP;
2146                         io_init_req_drain(req);
2147                 }
2148         }
2149         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2150                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2151                         return -EACCES;
2152                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2153                 if (ctx->drain_active)
2154                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2155                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2156                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2157                         ctx->drain_next = false;
2158                         ctx->drain_active = true;
2159                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2160                 }
2161         }
2162
2163         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2164                 return -EINVAL;
2165         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2166                 return -EINVAL;
2167
2168         if (def->needs_file) {
2169                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2170
2171                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2172
2173                 /*
2174                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2175                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2176                  */
2177                 if (state->need_plug && def->plug) {
2178                         state->plug_started = true;
2179                         state->need_plug = false;
2180                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2181                 }
2182         }
2183
2184         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2185         if (personality) {
2186                 int ret;
2187
2188                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2189                 if (!req->creds)
2190                         return -EINVAL;
2191                 get_cred(req->creds);
2192                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2193                 if (ret) {
2194                         put_cred(req->creds);
2195                         return ret;
2196                 }
2197                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2198         }
2199
2200         return def->prep(req, sqe);
2201 }
2202
2203 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2204                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2205 {
2206         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2207         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2208         struct io_kiocb *head = link->head;
2209
2210         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2211
2212         /*
2213          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2214          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2215          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2216          * should find the flag and handle the rest.
2217          */
2218         req_fail_link_node(req, ret);
2219         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2220                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2221
2222         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2223                 if (head) {
2224                         link->last->link = req;
2225                         link->head = NULL;
2226                         req = head;
2227                 }
2228                 io_queue_sqe_fallback(req);
2229                 return ret;
2230         }
2231
2232         if (head)
2233                 link->last->link = req;
2234         else
2235                 link->head = req;
2236         link->last = req;
2237         return 0;
2238 }
2239
2240 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2241                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2242         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2243 {
2244         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2245         int ret;
2246
2247         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2248         if (unlikely(ret))
2249                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2250
2251         trace_io_uring_submit_req(req);
2252
2253         /*
2254          * If we already have a head request, queue this one for async
2255          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2256          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2257          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2258          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2259          */
2260         if (unlikely(link->head)) {
2261                 ret = io_req_prep_async(req);
2262                 if (unlikely(ret))
2263                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2264
2265                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2266                 link->last->link = req;
2267                 link->last = req;
2268
2269                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2270                         return 0;
2271                 /* last request of the link, flush it */
2272                 req = link->head;
2273                 link->head = NULL;
2274                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2275                         goto fallback;
2276
2277         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2278                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2279                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2280                         link->head = req;
2281                         link->last = req;
2282                 } else {
2283 fallback:
2284                         io_queue_sqe_fallback(req);
2285                 }
2286                 return 0;
2287         }
2288
2289         io_queue_sqe(req);
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2295  */
2296 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2297 {
2298         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2299
2300         if (unlikely(state->link.head))
2301                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2302         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2303         io_submit_flush_completions(ctx);
2304         if (state->plug_started)
2305                 blk_finish_plug(&state->plug);
2306 }
2307
2308 /*
2309  * Start submission side cache.
2310  */
2311 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2312                                   unsigned int max_ios)
2313 {
2314         state->plug_started = false;
2315         state->need_plug = max_ios > 2;
2316         state->submit_nr = max_ios;
2317         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2318         state->link.head = NULL;
2319 }
2320
2321 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2322 {
2323         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2324
2325         /*
2326          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2327          * since once we write the new head, the application could
2328          * write new data to them.
2329          */
2330         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2335  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2336  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2337  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2338  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2339  * prevent a re-load down the line.
2340  */
2341 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2342 {
2343         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2344         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2345
2346         /*
2347          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2348          *
2349          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2350          *    head updates.
2351          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2352          *    though the application is the one updating it.
2353          */
2354         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2355         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2356                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2357                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2358                         head <<= 1;
2359                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2360                 return true;
2361         }
2362
2363         /* drop invalid entries */
2364         ctx->cq_extra--;
2365         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2366                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2367         return false;
2368 }
2369
2370 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2371         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2372 {
2373         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2374         unsigned int left;
2375         int ret;
2376
2377         if (unlikely(!entries))
2378                 return 0;
2379         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2380         ret = left = min(nr, entries);
2381         io_get_task_refs(left);
2382         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2383
2384         do {
2385                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2386                 struct io_kiocb *req;
2387
2388                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2389                         break;
2390                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2391                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2392                         break;
2393                 }
2394
2395                 /*
2396                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2397                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2398                  */
2399                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2400                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2401                         left--;
2402                         break;
2403                 }
2404         } while (--left);
2405
2406         if (unlikely(left)) {
2407                 ret -= left;
2408                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2409                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2410                         ret = -EAGAIN;
2411                 current->io_uring->cached_refs += left;
2412         }
2413
2414         io_submit_state_end(ctx);
2415          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2416         io_commit_sqring(ctx);
2417         return ret;
2418 }
2419
2420 struct io_wait_queue {
2421         struct wait_queue_entry wq;
2422         struct io_ring_ctx *ctx;
2423         unsigned cq_tail;
2424         unsigned nr_timeouts;
2425         ktime_t timeout;
2426 };
2427
2428 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2429 {
2430         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2431                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2432 }
2433
2434 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2435 {
2436         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2437         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2438
2439         /*
2440          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2441          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2442          * regardless of event count.
2443          */
2444         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2445 }
2446
2447 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2448                             int wake_flags, void *key)
2449 {
2450         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2451
2452         /*
2453          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2454          * the task, and the next invocation will do it.
2455          */
2456         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2457                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2458         return -1;
2459 }
2460
2461 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2462 {
2463         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2464                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2465                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2466                         return 1;
2467         }
2468         if (io_run_task_work() > 0)
2469                 return 1;
2470         if (task_sigpending(current))
2471                 return -EINTR;
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /* when returns >0, the caller should retry */
2476 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2477                                           struct io_wait_queue *iowq)
2478 {
2479         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2480                 return 1;
2481         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2482                 return 1;
2483         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2484                 return 1;
2485         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2486                 return -EINTR;
2487         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2488                 return 0;
2489         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2490                 schedule();
2491         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2492                 return -ETIME;
2493         return 0;
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2498  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2499  */
2500 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2501                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2502                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2503 {
2504         struct io_wait_queue iowq;
2505         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2506         int ret;
2507
2508         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2509                 return -EEXIST;
2510         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2511                 io_run_local_work(ctx);
2512         io_run_task_work();
2513         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2514         /* if user messes with these they will just get an early return */
2515         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2516                 return 0;
2517
2518         if (sig) {
2519 #ifdef CONFIG_COMPAT
2520                 if (in_compat_syscall())
2521                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2522                                                       sigsz);
2523                 else
2524 #endif
2525                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2526
2527                 if (ret)
2528                         return ret;
2529         }
2530
2531         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2532         iowq.wq.private = current;
2533         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2534         iowq.ctx = ctx;
2535         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2536         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2537         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2538
2539         if (uts) {
2540                 struct timespec64 ts;
2541
2542                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2543                         return -EFAULT;
2544                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2545         }
2546
2547         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2548         do {
2549                 unsigned long check_cq;
2550
2551                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2552                         int nr_wait = (int) iowq.cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2553
2554                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2555                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2556                 } else {
2557                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2558                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2559                 }
2560
2561                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2562                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2563                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 0);
2564
2565                 if (ret < 0)
2566                         break;
2567                 /*
2568                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2569                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2570                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2571                  */
2572                 io_run_task_work();
2573                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2574                         io_run_local_work(ctx);
2575
2576                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2577                 if (unlikely(check_cq)) {
2578                         /* let the caller flush overflows, retry */
2579                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2580                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2581                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2582                                 ret = -EBADR;
2583                                 break;
2584                         }
2585                 }
2586
2587                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2588                         ret = 0;
2589                         break;
2590                 }
2591                 cond_resched();
2592         } while (1);
2593
2594         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2595                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2596         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2597
2598         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2599 }
2600
2601 static void io_mem_free(void *ptr)
2602 {
2603         struct page *page;
2604
2605         if (!ptr)
2606                 return;
2607
2608         page = virt_to_head_page(ptr);
2609         if (put_page_testzero(page))
2610                 free_compound_page(page);
2611 }
2612
2613 static void io_pages_free(struct page ***pages, int npages)
2614 {
2615         struct page **page_array;
2616         int i;
2617
2618         if (!pages)
2619                 return;
2620         page_array = *pages;
2621         for (i = 0; i < npages; i++)
2622                 unpin_user_page(page_array[i]);
2623         kvfree(page_array);
2624         *pages = NULL;
2625 }
2626
2627 static void *__io_uaddr_map(struct page ***pages, unsigned short *npages,
2628                             unsigned long uaddr, size_t size)
2629 {
2630         struct page **page_array;
2631         unsigned int nr_pages;
2632         int ret;
2633
2634         *npages = 0;
2635
2636         if (uaddr & (PAGE_SIZE - 1) || !size)
2637                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2638
2639         nr_pages = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
2640         if (nr_pages > USHRT_MAX)
2641                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2642         page_array = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
2643         if (!page_array)
2644                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2645
2646         ret = pin_user_pages_fast(uaddr, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
2647                                         page_array);
2648         if (ret != nr_pages) {
2649 err:
2650                 io_pages_free(&page_array, ret > 0 ? ret : 0);
2651                 return ret < 0 ? ERR_PTR(ret) : ERR_PTR(-EFAULT);
2652         }
2653         /*
2654          * Should be a single page. If the ring is small enough that we can
2655          * use a normal page, that is fine. If we need multiple pages, then
2656          * userspace should use a huge page. That's the only way to guarantee
2657          * that we get contigious memory, outside of just being lucky or
2658          * (currently) having low memory fragmentation.
2659          */
2660         if (page_array[0] != page_array[ret - 1])
2661                 goto err;
2662         *pages = page_array;
2663         *npages = nr_pages;
2664         return page_to_virt(page_array[0]);
2665 }
2666
2667 static void *io_rings_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2668                           size_t size)
2669 {
2670         return __io_uaddr_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, uaddr,
2671                                 size);
2672 }
2673
2674 static void *io_sqes_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2675                          size_t size)
2676 {
2677         return __io_uaddr_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, uaddr,
2678                                 size);
2679 }
2680
2681 static void io_rings_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2682 {
2683         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)) {
2684                 io_mem_free(ctx->rings);
2685                 io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2686                 ctx->rings = NULL;
2687                 ctx->sq_sqes = NULL;
2688         } else {
2689                 io_pages_free(&ctx->ring_pages, ctx->n_ring_pages);
2690                 io_pages_free(&ctx->sqe_pages, ctx->n_sqe_pages);
2691         }
2692 }
2693
2694 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2695 {
2696         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2697         void *ret;
2698
2699         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2700         if (ret)
2701                 return ret;
2702         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2703 }
2704
2705 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2706                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2707 {
2708         struct io_rings *rings;
2709         size_t off, sq_array_size;
2710
2711         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2712         if (off == SIZE_MAX)
2713                 return SIZE_MAX;
2714         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2715                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2716                         return SIZE_MAX;
2717         }
2718
2719 #ifdef CONFIG_SMP
2720         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2721         if (off == 0)
2722                 return SIZE_MAX;
2723 #endif
2724
2725         if (sq_offset)
2726                 *sq_offset = off;
2727
2728         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2729         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2730                 return SIZE_MAX;
2731
2732         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2733                 return SIZE_MAX;
2734
2735         return off;
2736 }
2737
2738 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2739                                unsigned int eventfd_async)
2740 {
2741         struct io_ev_fd *ev_fd;
2742         __s32 __user *fds = arg;
2743         int fd;
2744
2745         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2746                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2747         if (ev_fd)
2748                 return -EBUSY;
2749
2750         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2751                 return -EFAULT;
2752
2753         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2754         if (!ev_fd)
2755                 return -ENOMEM;
2756
2757         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2758         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2759                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2760                 kfree(ev_fd);
2761                 return ret;
2762         }
2763
2764         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2765         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2766         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2767
2768         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2769         ctx->has_evfd = true;
2770         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2771         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2772         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2773         return 0;
2774 }
2775
2776 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2777 {
2778         struct io_ev_fd *ev_fd;
2779
2780         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2781                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2782         if (ev_fd) {
2783                 ctx->has_evfd = false;
2784                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2785                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2786                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2787                 return 0;
2788         }
2789
2790         return -ENXIO;
2791 }
2792
2793 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2794 {
2795         struct io_kiocb *req;
2796         int nr = 0;
2797
2798         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2799         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2800
2801         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2802                 req = io_extract_req(ctx);
2803                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2804                 nr++;
2805         }
2806         if (nr)
2807                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2808         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2809 }
2810
2811 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2812 {
2813         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2814 }
2815
2816 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2817 {
2818         io_sq_thread_finish(ctx);
2819         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2820         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)))
2821                 return;
2822
2823         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2824         if (ctx->buf_data)
2825                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2826         if (ctx->file_data)
2827                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2828         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2829         io_eventfd_unregister(ctx);
2830         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2831         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2832         io_destroy_buffers(ctx);
2833         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2834         if (ctx->sq_creds)
2835                 put_cred(ctx->sq_creds);
2836         if (ctx->submitter_task)
2837                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2838
2839         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2840         if (ctx->rsrc_node)
2841                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2842
2843         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2844
2845 #if defined(CONFIG_UNIX)
2846         if (ctx->ring_sock) {
2847                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2848                 sock_release(ctx->ring_sock);
2849         }
2850 #endif
2851         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2852
2853         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2854         if (ctx->mm_account) {
2855                 mmdrop(ctx->mm_account);
2856                 ctx->mm_account = NULL;
2857         }
2858         io_rings_free(ctx);
2859
2860         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2861         free_uid(ctx->user);
2862         io_req_caches_free(ctx);
2863         if (ctx->hash_map)
2864                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2865         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2866         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2867         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2868         kfree(ctx->io_bl);
2869         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2870         kfree(ctx);
2871 }
2872
2873 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2874 {
2875         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2876                                                poll_wq_task_work);
2877
2878         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2879         ctx->poll_activated = true;
2880         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2881
2882         /*
2883          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2884          * might've been lost due to loose synchronisation.
2885          */
2886         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2887         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2888 }
2889
2890 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2891 {
2892         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2893         /* already activated or in progress */
2894         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2895                 goto out;
2896         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2897                 goto out;
2898         if (!ctx->submitter_task)
2899                 goto out;
2900         /*
2901          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2902          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2903          */
2904         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2905         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2906         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2907                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2908 out:
2909         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2910 }
2911
2912 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2913 {
2914         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2915         __poll_t mask = 0;
2916
2917         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2918                 io_activate_pollwq(ctx);
2919
2920         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2921         /*
2922          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2923          * io_commit_cqring
2924          */
2925         smp_rmb();
2926         if (!io_sqring_full(ctx))
2927                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2928
2929         /*
2930          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2931          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2932          *      CPU0                    CPU1
2933          *      ----                    ----
2934          * lock(&ctx->uring_lock);
2935          *                              lock(&ep->mtx);
2936          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2937          * lock(&ep->mtx);
2938          *
2939          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2940          * pushes them to do the flush.
2941          */
2942
2943         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2944                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2945
2946         return mask;
2947 }
2948
2949 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2950 {
2951         const struct cred *creds;
2952
2953         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2954         if (creds) {
2955                 put_cred(creds);
2956                 return 0;
2957         }
2958
2959         return -EINVAL;
2960 }
2961
2962 struct io_tctx_exit {
2963         struct callback_head            task_work;
2964         struct completion               completion;
2965         struct io_ring_ctx              *ctx;
2966 };
2967
2968 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2969 {
2970         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2971         struct io_tctx_exit *work;
2972
2973         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2974         /*
2975          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2976          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2977          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2978          * work cancelation off the exec path.
2979          */
2980         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2981                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2982         complete(&work->completion);
2983 }
2984
2985 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2986 {
2987         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2988
2989         return req->ctx == data;
2990 }
2991
2992 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2993 {
2994         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2995         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2996         unsigned long interval = HZ / 20;
2997         struct io_tctx_exit exit;
2998         struct io_tctx_node *node;
2999         int ret;
3000
3001         /*
3002          * If we're doing polled IO and end up having requests being
3003          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
3004          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
3005          * as nobody else will be looking for them.
3006          */
3007         do {
3008                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
3009                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3010                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
3011                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3012                 }
3013
3014                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3015                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3016
3017                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3018                         cond_resched();
3019
3020                 if (ctx->sq_data) {
3021                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3022                         struct task_struct *tsk;
3023
3024                         io_sq_thread_park(sqd);
3025                         tsk = sqd->thread;
3026                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3027                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3028                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3029                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3030                 }
3031
3032                 io_req_caches_free(ctx);
3033
3034                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3035                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3036                         interval = HZ * 60;
3037                 }
3038                 /*
3039                  * This is really an uninterruptible wait, as it has to be
3040                  * complete. But it's also run from a kworker, which doesn't
3041                  * take signals, so it's fine to make it interruptible. This
3042                  * avoids scenarios where we knowingly can wait much longer
3043                  * on completions, for example if someone does a SIGSTOP on
3044                  * a task that needs to finish task_work to make this loop
3045                  * complete. That's a synthetic situation that should not
3046                  * cause a stuck task backtrace, and hence a potential panic
3047                  * on stuck tasks if that is enabled.
3048                  */
3049         } while (!wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3050
3051         init_completion(&exit.completion);
3052         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3053         exit.ctx = ctx;
3054         /*
3055          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3056          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3057          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3058          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3059          */
3060         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3061         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3062                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3063
3064                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3065                                         ctx_node);
3066                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3067                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3068                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3069                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3070                         continue;
3071
3072                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3073                 /*
3074                  * See comment above for
3075                  * wait_for_completion_interruptible_timeout() on why this
3076                  * wait is marked as interruptible.
3077                  */
3078                 wait_for_completion_interruptible(&exit.completion);
3079                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3080         }
3081         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3082         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3083         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3084
3085         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
3086         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3087                 synchronize_rcu();
3088
3089         io_ring_ctx_free(ctx);
3090 }
3091
3092 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3093 {
3094         unsigned long index;
3095         struct creds *creds;
3096
3097         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3098         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3099         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3100                 io_unregister_personality(ctx, index);
3101         if (ctx->rings)
3102                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3103         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3104
3105         /*
3106          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3107          * and therefore did not submit any requests
3108          */
3109         if (ctx->rings)
3110                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3111
3112         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3113         /*
3114          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3115          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3116          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3117          * over using system_wq.
3118          */
3119         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3120 }
3121
3122 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3123 {
3124         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3125
3126         file->private_data = NULL;
3127         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3128         return 0;
3129 }
3130
3131 struct io_task_cancel {
3132         struct task_struct *task;
3133         bool all;
3134 };
3135
3136 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3137 {
3138         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3139         struct io_task_cancel *cancel = data;
3140
3141         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3142 }
3143
3144 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3145                                          struct task_struct *task,
3146                                          bool cancel_all)
3147 {
3148         struct io_defer_entry *de;
3149         LIST_HEAD(list);
3150
3151         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3152         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3153                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3154                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3155                         break;
3156                 }
3157         }
3158         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3159         if (list_empty(&list))
3160                 return false;
3161
3162         while (!list_empty(&list)) {
3163                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3164                 list_del_init(&de->list);
3165                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3166                 kfree(de);
3167         }
3168         return true;
3169 }
3170
3171 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3172 {
3173         struct io_tctx_node *node;
3174         enum io_wq_cancel cret;
3175         bool ret = false;
3176
3177         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3178         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3179                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3180
3181                 /*
3182                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3183                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3184                  */
3185                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3186                         continue;
3187                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3188                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3189         }
3190         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3191
3192         return ret;
3193 }
3194
3195 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3196                                                 struct task_struct *task,
3197                                                 bool cancel_all)
3198 {
3199         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3200         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3201         enum io_wq_cancel cret;
3202         bool ret = false;
3203
3204         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3205         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3206                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3207                 smp_mb();
3208         }
3209
3210         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3211         if (!ctx->rings)
3212                 return false;
3213
3214         if (!task) {
3215                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3216         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3217                 /*
3218                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3219                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3220                  */
3221                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3222                                        &cancel, true);
3223                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3224         }
3225
3226         /* SQPOLL thread does its own polling */
3227         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3228             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3229                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3230                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3231                         ret = true;
3232                         cond_resched();
3233                 }
3234         }
3235
3236         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3237             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3238                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3239         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3240         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3241         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3242         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3243         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3244         if (task)
3245                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3246         return ret;
3247 }
3248
3249 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3250 {
3251         if (tracked)
3252                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3253         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3254 }
3255
3256 /*
3257  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3258  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3259  */
3260 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3261 {
3262         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3263         struct io_ring_ctx *ctx;
3264         struct io_tctx_node *node;
3265         unsigned long index;
3266         s64 inflight;
3267         DEFINE_WAIT(wait);
3268
3269         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3270
3271         if (!current->io_uring)
3272                 return;
3273         if (tctx->io_wq)
3274                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3275
3276         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3277         do {
3278                 bool loop = false;
3279
3280                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3281                 /* read completions before cancelations */
3282                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3283                 if (!inflight)
3284                         break;
3285
3286                 if (!sqd) {
3287                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3288                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3289                                 if (node->ctx->sq_data)
3290                                         continue;
3291                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3292                                                         current, cancel_all);
3293                         }
3294                 } else {
3295                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3296                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3297                                                                      current,
3298                                                                      cancel_all);
3299                 }
3300
3301                 if (loop) {
3302                         cond_resched();
3303                         continue;
3304                 }
3305
3306                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3307                 io_run_task_work();
3308                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3309                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3310                         if (!llist_empty(&node->ctx->work_llist)) {
3311                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3312                                              node->ctx->submitter_task != current);
3313                                 goto end_wait;
3314                         }
3315                 }
3316                 /*
3317                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3318                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3319                  * prepare_to_wait().
3320                  */
3321                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3322                         schedule();
3323 end_wait:
3324                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3325         } while (1);
3326
3327         io_uring_clean_tctx(tctx);
3328         if (cancel_all) {
3329                 /*
3330                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3331                  * ->in_cancel set for normal exit.
3332                  */
3333                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3334                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3335                 __io_uring_free(current);
3336         }
3337 }
3338
3339 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3340 {
3341         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3342 }
3343
3344 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3345                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3346 {
3347         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3348         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3349         struct page *page;
3350         void *ptr;
3351
3352         /* Don't allow mmap if the ring was setup without it */
3353         if (ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)
3354                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3355
3356         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3357         case IORING_OFF_SQ_RING:
3358         case IORING_OFF_CQ_RING:
3359                 ptr = ctx->rings;
3360                 break;
3361         case IORING_OFF_SQES:
3362                 ptr = ctx->sq_sqes;
3363                 break;
3364         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3365                 unsigned int bgid;
3366
3367                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3368                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3369                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3370                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3371                 if (!ptr)
3372                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3373                 break;
3374                 }
3375         default:
3376                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3377         }
3378
3379         page = virt_to_head_page(ptr);
3380         if (sz > page_size(page))
3381                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3382
3383         return ptr;
3384 }
3385
3386 #ifdef CONFIG_MMU
3387
3388 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3389 {
3390         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3391         unsigned long pfn;
3392         void *ptr;
3393
3394         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3395         if (IS_ERR(ptr))
3396                 return PTR_ERR(ptr);
3397
3398         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3399         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3400 }
3401
3402 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3403                         unsigned long addr, unsigned long len,
3404                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3405 {
3406         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3407         struct vm_unmapped_area_info info;
3408         void *ptr;
3409
3410         /*
3411          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3412          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3413          * kernel kmalloc()ed memory area.
3414          */
3415         if (addr)
3416                 return -EINVAL;
3417
3418         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3419         if (IS_ERR(ptr))
3420                 return -ENOMEM;
3421
3422         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3423         info.length = len;
3424         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3425         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3426 #ifdef SHM_COLOUR
3427         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3428 #else
3429         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3430 #endif
3431         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3432
3433         /*
3434          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3435          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3436          * can happen with large stack limits and large mmap()
3437          * allocations.
3438          */
3439         addr = vm_unmapped_area(&info);
3440         if (offset_in_page(addr)) {
3441                 info.flags = 0;
3442                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3443                 info.high_limit = mmap_end;
3444                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3445         }
3446
3447         return addr;
3448 }
3449
3450 #else /* !CONFIG_MMU */
3451
3452 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3453 {
3454         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3455 }
3456
3457 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3458 {
3459         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3460 }
3461
3462 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3463         unsigned long addr, unsigned long len,
3464         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3465 {
3466         void *ptr;
3467
3468         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3469         if (IS_ERR(ptr))
3470                 return PTR_ERR(ptr);
3471
3472         return (unsigned long) ptr;
3473 }
3474
3475 #endif /* !CONFIG_MMU */
3476
3477 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3478 {
3479         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3480                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3481
3482                 if (argsz != sizeof(arg))
3483                         return -EINVAL;
3484                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3485                         return -EFAULT;
3486         }
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3491                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3492                           const sigset_t __user **sig)
3493 {
3494         struct io_uring_getevents_arg arg;
3495
3496         /*
3497          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3498          * is just a pointer to the sigset_t.
3499          */
3500         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3501                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3502                 *ts = NULL;
3503                 return 0;
3504         }
3505
3506         /*
3507          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3508          * timespec and sigset_t pointers if good.
3509          */
3510         if (*argsz != sizeof(arg))
3511                 return -EINVAL;
3512         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3513                 return -EFAULT;
3514         if (arg.pad)
3515                 return -EINVAL;
3516         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3517         *argsz = arg.sigmask_sz;
3518         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3519         return 0;
3520 }
3521
3522 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3523                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3524                 size_t, argsz)
3525 {
3526         struct io_ring_ctx *ctx;
3527         struct fd f;
3528         long ret;
3529
3530         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3531                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3532                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3533                 return -EINVAL;
3534
3535         /*
3536          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3537          * need only dereference our task private array to find it.
3538          */
3539         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3540                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3541
3542                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3543                         return -EINVAL;
3544                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3545                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3546                 f.flags = 0;
3547                 if (unlikely(!f.file))
3548                         return -EBADF;
3549         } else {
3550                 f = fdget(fd);
3551                 if (unlikely(!f.file))
3552                         return -EBADF;
3553                 ret = -EOPNOTSUPP;
3554                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3555                         goto out;
3556         }
3557
3558         ctx = f.file->private_data;
3559         ret = -EBADFD;
3560         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3561                 goto out;
3562
3563         /*
3564          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3565          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3566          * we were asked to.
3567          */
3568         ret = 0;
3569         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3570                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3571
3572                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3573                         ret = -EOWNERDEAD;
3574                         goto out;
3575                 }
3576                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3577                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3578                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3579                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3580
3581                 ret = to_submit;
3582         } else if (to_submit) {
3583                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3584                 if (unlikely(ret))
3585                         goto out;
3586
3587                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3588                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3589                 if (ret != to_submit) {
3590                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3591                         goto out;
3592                 }
3593                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3594                         if (ctx->syscall_iopoll)
3595                                 goto iopoll_locked;
3596                         /*
3597                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3598                          * it should handle ownership problems if any.
3599                          */
3600                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3601                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3602                 }
3603                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3604         }
3605
3606         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3607                 int ret2;
3608
3609                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3610                         /*
3611                          * We disallow the app entering submit/complete with
3612                          * polling, but we still need to lock the ring to
3613                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3614                          * a workqueue.
3615                          */
3616                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3617 iopoll_locked:
3618                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3619                         if (likely(!ret2)) {
3620                                 min_complete = min(min_complete,
3621                                                    ctx->cq_entries);
3622                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3623                         }
3624                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3625                 } else {
3626                         const sigset_t __user *sig;
3627                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3628
3629                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3630                         if (likely(!ret2)) {
3631                                 min_complete = min(min_complete,
3632                                                    ctx->cq_entries);
3633                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3634                                                       argsz, ts);
3635                         }
3636                 }
3637
3638                 if (!ret) {
3639                         ret = ret2;
3640
3641                         /*
3642                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3643                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3644                          * as they are obviously ok with those drops.
3645                          */
3646                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3647                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3648                                           &ctx->check_cq);
3649                 }
3650         }
3651 out:
3652         fdput(f);
3653         return ret;
3654 }
3655
3656 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3657         .release        = io_uring_release,
3658         .mmap           = io_uring_mmap,
3659 #ifndef CONFIG_MMU
3660         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3661         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3662 #else
3663         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3664 #endif
3665         .poll           = io_uring_poll,
3666 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3667         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3668 #endif
3669 };
3670
3671 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3672 {
3673         return file->f_op == &io_uring_fops;
3674 }
3675
3676 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3677                                          struct io_uring_params *p)
3678 {
3679         struct io_rings *rings;
3680         size_t size, sq_array_offset;
3681         void *ptr;
3682
3683         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3684         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3685         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3686
3687         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3688         if (size == SIZE_MAX)
3689                 return -EOVERFLOW;
3690
3691         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3692                 rings = io_mem_alloc(size);
3693         else
3694                 rings = io_rings_map(ctx, p->cq_off.user_addr, size);
3695
3696         if (IS_ERR(rings))
3697                 return PTR_ERR(rings);
3698
3699         ctx->rings = rings;
3700         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3701         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3702         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3703         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3704         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3705
3706         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3707                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3708         else
3709                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3710         if (size == SIZE_MAX) {
3711                 io_rings_free(ctx);
3712                 return -EOVERFLOW;
3713         }
3714
3715         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3716                 ptr = io_mem_alloc(size);
3717         else
3718                 ptr = io_sqes_map(ctx, p->sq_off.user_addr, size);
3719
3720         if (IS_ERR(ptr)) {
3721                 io_rings_free(ctx);
3722                 return PTR_ERR(ptr);
3723         }
3724
3725         ctx->sq_sqes = ptr;
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_uring_install_fd(struct file *file)
3730 {
3731         int fd;
3732
3733         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3734         if (fd < 0)
3735                 return fd;
3736         fd_install(fd, file);
3737         return fd;
3738 }
3739
3740 /*
3741  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3742  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3743  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3744  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3745  */
3746 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3747 {
3748         struct file *file;
3749 #if defined(CONFIG_UNIX)
3750         int ret;
3751
3752         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3753                                 &ctx->ring_sock);
3754         if (ret)
3755                 return ERR_PTR(ret);
3756 #endif
3757
3758         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3759                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3760 #if defined(CONFIG_UNIX)
3761         if (IS_ERR(file)) {
3762                 sock_release(ctx->ring_sock);
3763                 ctx->ring_sock = NULL;
3764         } else {
3765                 ctx->ring_sock->file = file;
3766         }
3767 #endif
3768         return file;
3769 }
3770
3771 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3772                                   struct io_uring_params __user *params)
3773 {
3774         struct io_ring_ctx *ctx;
3775         struct io_uring_task *tctx;
3776         struct file *file;
3777         int ret;
3778
3779         if (!entries)
3780                 return -EINVAL;
3781         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3782                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3783                         return -EINVAL;
3784                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3785         }
3786
3787         if ((p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3788             && !(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3789                 return -EINVAL;
3790
3791         /*
3792          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3793          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3794          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3795          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3796          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3797          * of CQ ring entries manually.
3798          */
3799         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3800         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3801                 /*
3802                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3803                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3804                  * any cq vs sq ring sizing.
3805                  */
3806                 if (!p->cq_entries)
3807                         return -EINVAL;
3808                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3809                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3810                                 return -EINVAL;
3811                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3812                 }
3813                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3814                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3815                         return -EINVAL;
3816         } else {
3817                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3818         }
3819
3820         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3821         if (!ctx)
3822                 return -ENOMEM;
3823
3824         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3825             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3826             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3827                 ctx->task_complete = true;
3828
3829         /*
3830          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3831          * purposes, see io_activate_pollwq()
3832          */
3833         if (!ctx->task_complete)
3834                 ctx->poll_activated = true;
3835
3836         /*
3837          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3838          * space applications don't need to do io completion events
3839          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3840          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3841          */
3842         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3843             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3844                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3845
3846         ctx->compat = in_compat_syscall();
3847         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3848                 ctx->user = get_uid(current_user());
3849
3850         /*
3851          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3852          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3853          */
3854         ret = -EINVAL;
3855         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3856                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3857                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3858                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3859                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3860                         goto err;
3861                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3862         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3863                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3864         } else {
3865                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3866                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3867                         goto err;
3868                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3869         }
3870
3871         /*
3872          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3873          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3874          * that.
3875          */
3876         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3877             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3878                 goto err;
3879         }
3880
3881         /*
3882          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3883          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3884          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3885          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3886          */
3887         mmgrab(current->mm);
3888         ctx->mm_account = current->mm;
3889
3890         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3891         if (ret)
3892                 goto err;
3893
3894         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3895         if (ret)
3896                 goto err;
3897
3898         ret = io_rsrc_init(ctx);
3899         if (ret)
3900                 goto err;
3901
3902         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3903         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3904         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3905         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3906         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3907         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3908         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3909         p->sq_off.resv1 = 0;
3910         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3911                 p->sq_off.user_addr = 0;
3912
3913         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3914         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3915         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3916         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3917         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3918         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3919         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3920         p->cq_off.resv1 = 0;
3921         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3922                 p->cq_off.user_addr = 0;
3923
3924         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3925                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3926                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3927                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3928                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3929                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3930                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3931
3932         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3933                 ret = -EFAULT;
3934                 goto err;
3935         }
3936
3937         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3938             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3939                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3940
3941         file = io_uring_get_file(ctx);
3942         if (IS_ERR(file)) {
3943                 ret = PTR_ERR(file);
3944                 goto err;
3945         }
3946
3947         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3948         if (ret)
3949                 goto err_fput;
3950         tctx = current->io_uring;
3951
3952         /*
3953          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3954          * having closed it before we finish setup
3955          */
3956         if (p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3957                 ret = io_ring_add_registered_file(tctx, file, 0, IO_RINGFD_REG_MAX);
3958         else
3959                 ret = io_uring_install_fd(file);
3960         if (ret < 0)
3961                 goto err_fput;
3962
3963         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3964         return ret;
3965 err:
3966         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3967         return ret;
3968 err_fput:
3969         fput(file);
3970         return ret;
3971 }
3972
3973 /*
3974  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3975  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3976  * params structure passed in.
3977  */
3978 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3979 {
3980         struct io_uring_params p;
3981         int i;
3982
3983         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3984                 return -EFAULT;
3985         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3986                 if (p.resv[i])
3987                         return -EINVAL;
3988         }
3989
3990         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3991                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3992                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3993                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3994                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3995                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3996                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN |
3997                         IORING_SETUP_NO_MMAP | IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY))
3998                 return -EINVAL;
3999
4000         return io_uring_create(entries, &p, params);
4001 }
4002
4003 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
4004                 struct io_uring_params __user *, params)
4005 {
4006         return io_uring_setup(entries, params);
4007 }
4008
4009 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4010                            unsigned nr_args)
4011 {
4012         struct io_uring_probe *p;
4013         size_t size;
4014         int i, ret;
4015
4016         size = struct_size(p, ops, nr_args);
4017         if (size == SIZE_MAX)
4018                 return -EOVERFLOW;
4019         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4020         if (!p)
4021                 return -ENOMEM;
4022
4023         ret = -EFAULT;
4024         if (copy_from_user(p, arg, size))
4025                 goto out;
4026         ret = -EINVAL;
4027         if (memchr_inv(p, 0, size))
4028                 goto out;
4029
4030         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
4031         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
4032                 nr_args = IORING_OP_LAST;
4033
4034         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4035                 p->ops[i].op = i;
4036                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
4037                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
4038         }
4039         p->ops_len = i;
4040
4041         ret = 0;
4042         if (copy_to_user(arg, p, size))
4043                 ret = -EFAULT;
4044 out:
4045         kfree(p);
4046         return ret;
4047 }
4048
4049 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
4050 {
4051         const struct cred *creds;
4052         u32 id;
4053         int ret;
4054
4055         creds = get_current_cred();
4056
4057         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
4058                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
4059         if (ret < 0) {
4060                 put_cred(creds);
4061                 return ret;
4062         }
4063         return id;
4064 }
4065
4066 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
4067                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
4068 {
4069         struct io_uring_restriction *res;
4070         size_t size;
4071         int i, ret;
4072
4073         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4074         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4075                 return -EBADFD;
4076
4077         /* We allow only a single restrictions registration */
4078         if (ctx->restrictions.registered)
4079                 return -EBUSY;
4080
4081         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4082                 return -EINVAL;
4083
4084         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4085         if (size == SIZE_MAX)
4086                 return -EOVERFLOW;
4087
4088         res = memdup_user(arg, size);
4089         if (IS_ERR(res))
4090                 return PTR_ERR(res);
4091
4092         ret = 0;
4093
4094         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4095                 switch (res[i].opcode) {
4096                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4097                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4098                                 ret = -EINVAL;
4099                                 goto out;
4100                         }
4101
4102                         __set_bit(res[i].register_op,
4103                                   ctx->restrictions.register_op);
4104                         break;
4105                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4106                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4107                                 ret = -EINVAL;
4108                                 goto out;
4109                         }
4110
4111                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4112                         break;
4113                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4114                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4115                         break;
4116                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4117                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4118                         break;
4119                 default:
4120                         ret = -EINVAL;
4121                         goto out;
4122                 }
4123         }
4124
4125 out:
4126         /* Reset all restrictions if an error happened */
4127         if (ret != 0)
4128                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4129         else
4130                 ctx->restrictions.registered = true;
4131
4132         kfree(res);
4133         return ret;
4134 }
4135
4136 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4137 {
4138         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4139                 return -EBADFD;
4140
4141         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4142                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4143                 /*
4144                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4145                  * submitter_task is set.
4146                  */
4147                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4148                         io_activate_pollwq(ctx);
4149         }
4150
4151         if (ctx->restrictions.registered)
4152                 ctx->restricted = 1;
4153
4154         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4155         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4156                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4157         return 0;
4158 }
4159
4160 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4161                                        void __user *arg, unsigned len)
4162 {
4163         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4164         cpumask_var_t new_mask;
4165         int ret;
4166
4167         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4168                 return -EINVAL;
4169
4170         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4171                 return -ENOMEM;
4172
4173         cpumask_clear(new_mask);
4174         if (len > cpumask_size())
4175                 len = cpumask_size();
4176
4177         if (in_compat_syscall()) {
4178                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4179                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4180                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4181         } else {
4182                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4183         }
4184
4185         if (ret) {
4186                 free_cpumask_var(new_mask);
4187                 return -EFAULT;
4188         }
4189
4190         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4191         free_cpumask_var(new_mask);
4192         return ret;
4193 }
4194
4195 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4196 {
4197         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4198
4199         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4200                 return -EINVAL;
4201
4202         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4203 }
4204
4205 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4206                                                void __user *arg)
4207         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4208 {
4209         struct io_tctx_node *node;
4210         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4211         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4212         __u32 new_count[2];
4213         int i, ret;
4214
4215         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4216                 return -EFAULT;
4217         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4218                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4219                         return -EINVAL;
4220
4221         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4222                 sqd = ctx->sq_data;
4223                 if (sqd) {
4224                         /*
4225                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4226                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4227                          * a ref to the ctx.
4228                          */
4229                         refcount_inc(&sqd->refs);
4230                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4231                         mutex_lock(&sqd->lock);
4232                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4233                         if (sqd->thread)
4234                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4235                 }
4236         } else {
4237                 tctx = current->io_uring;
4238         }
4239
4240         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4241
4242         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4243                 if (new_count[i])
4244                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4245         ctx->iowq_limits_set = true;
4246
4247         if (tctx && tctx->io_wq) {
4248                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4249                 if (ret)
4250                         goto err;
4251         } else {
4252                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4253         }
4254
4255         if (sqd) {
4256                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4257                 io_put_sq_data(sqd);
4258         }
4259
4260         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4261                 return -EFAULT;
4262
4263         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4264         if (sqd)
4265                 return 0;
4266
4267         /* now propagate the restriction to all registered users */
4268         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4269                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4270
4271                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4272                         continue;
4273
4274                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4275                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4276                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4277                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4278         }
4279         return 0;
4280 err:
4281         if (sqd) {
4282                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4283                 io_put_sq_data(sqd);
4284         }
4285         return ret;
4286 }
4287
4288 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4289                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4290         __releases(ctx->uring_lock)
4291         __acquires(ctx->uring_lock)
4292 {
4293         int ret;
4294
4295         /*
4296          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4297          * dying as we're holding a file ref here.
4298          */
4299         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4300                 return -ENXIO;
4301
4302         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4303                 return -EEXIST;
4304
4305         if (ctx->restricted) {
4306                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4307                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4308                         return -EACCES;
4309         }
4310
4311         switch (opcode) {
4312         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4313                 ret = -EFAULT;
4314                 if (!arg)
4315                         break;
4316                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4317                 break;
4318         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4319                 ret = -EINVAL;
4320                 if (arg || nr_args)
4321                         break;
4322                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4323                 break;
4324         case IORING_REGISTER_FILES:
4325                 ret = -EFAULT;
4326                 if (!arg)
4327                         break;
4328                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4329                 break;
4330         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4331                 ret = -EINVAL;
4332                 if (arg || nr_args)
4333                         break;
4334                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4335                 break;
4336         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4337                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4338                 break;
4339         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4340                 ret = -EINVAL;
4341                 if (nr_args != 1)
4342                         break;
4343                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4344                 break;
4345         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4346                 ret = -EINVAL;
4347                 if (nr_args != 1)
4348                         break;
4349                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4350                 break;
4351         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4352                 ret = -EINVAL;
4353                 if (arg || nr_args)
4354                         break;
4355                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4356                 break;
4357         case IORING_REGISTER_PROBE:
4358                 ret = -EINVAL;
4359                 if (!arg || nr_args > 256)
4360                         break;
4361                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4362                 break;
4363         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4364                 ret = -EINVAL;
4365                 if (arg || nr_args)
4366                         break;
4367                 ret = io_register_personality(ctx);
4368                 break;
4369         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4370                 ret = -EINVAL;
4371                 if (arg)
4372                         break;
4373                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4374                 break;
4375         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4376                 ret = -EINVAL;
4377                 if (arg || nr_args)
4378                         break;
4379                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4380                 break;
4381         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4382                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4383                 break;
4384         case IORING_REGISTER_FILES2:
4385                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4386                 break;
4387         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4388                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4389                                               IORING_RSRC_FILE);
4390                 break;
4391         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4392                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4393                 break;
4394         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4395                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4396                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4397                 break;
4398         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4399                 ret = -EINVAL;
4400                 if (!arg || !nr_args)
4401                         break;
4402                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4403                 break;
4404         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4405                 ret = -EINVAL;
4406                 if (arg || nr_args)
4407                         break;
4408                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4409                 break;
4410         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4411                 ret = -EINVAL;
4412                 if (!arg || nr_args != 2)
4413                         break;
4414                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4415                 break;
4416         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4417                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4418                 break;
4419         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4420                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4421                 break;
4422         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4423                 ret = -EINVAL;
4424                 if (!arg || nr_args != 1)
4425                         break;
4426                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4427                 break;
4428         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4429                 ret = -EINVAL;
4430                 if (!arg || nr_args != 1)
4431                         break;
4432                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4433                 break;
4434         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4435                 ret = -EINVAL;
4436                 if (!arg || nr_args != 1)
4437                         break;
4438                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4439                 break;
4440         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4441                 ret = -EINVAL;
4442                 if (!arg || nr_args)
4443                         break;
4444                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4445                 break;
4446         default:
4447                 ret = -EINVAL;
4448                 break;
4449         }
4450
4451         return ret;
4452 }
4453
4454 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4455                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4456 {
4457         struct io_ring_ctx *ctx;
4458         long ret = -EBADF;
4459         struct fd f;
4460         bool use_registered_ring;
4461
4462         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4463         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4464
4465         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4466                 return -EINVAL;
4467
4468         if (use_registered_ring) {
4469                 /*
4470                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4471                  * need only dereference our task private array to find it.
4472                  */
4473                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4474
4475                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4476                         return -EINVAL;
4477                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4478                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4479                 f.flags = 0;
4480                 if (unlikely(!f.file))
4481                         return -EBADF;
4482         } else {
4483                 f = fdget(fd);
4484                 if (unlikely(!f.file))
4485                         return -EBADF;
4486                 ret = -EOPNOTSUPP;
4487                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4488                         goto out_fput;
4489         }
4490
4491         ctx = f.file->private_data;
4492
4493         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4494         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4495         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4496         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4497 out_fput:
4498         fdput(f);
4499         return ret;
4500 }
4501
4502 static int __init io_uring_init(void)
4503 {
4504 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4505         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4506         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4507 } while (0)
4508
4509 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4510         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4511 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4512         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4513         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4514         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4515         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4516         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4517         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4518         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4519         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4520         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4521         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4522         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4523         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4524         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4525         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4526         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4527         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4528         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4529         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4530         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4531         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4532         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4533         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4534         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4535         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4536         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4537         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4538         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4539         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4540         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4541         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4542         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4543         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4544         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4545         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4546         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4547         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4548         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4549         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4550         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4551         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4552         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4553         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4554         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4555         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4556
4557         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4558                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4559         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4560                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4561
4562         /* ->buf_index is u16 */
4563         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4564         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4565                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4566
4567         /* should fit into one byte */
4568         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4569         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4570         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4571
4572         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4573
4574         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4575
4576         io_uring_optable_init();
4577
4578         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4579                                 SLAB_ACCOUNT | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU);
4580         return 0;
4581 };
4582 __initcall(io_uring_init);