io_uring: refactor io_cqring_wake()
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "alloc_cache.h"
99
100 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
101 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
102
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
107                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
110                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
114                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
117                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
118
119 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
120
121 #define IO_COMPL_BATCH                  32
122 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
123
124 enum {
125         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
126         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
127 };
128
129 enum {
130         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
131         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
132 };
133
134 struct io_defer_entry {
135         struct list_head        list;
136         struct io_kiocb         *req;
137         u32                     seq;
138 };
139
140 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
141 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
142 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct task_struct *task,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
149 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
150 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
151 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
154
155 struct kmem_cache *req_cachep;
156
157 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
158 {
159 #if defined(CONFIG_UNIX)
160         if (io_is_uring_fops(file)) {
161                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
162
163                 return ctx->ring_sock->sk;
164         }
165 #endif
166         return NULL;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
169
170 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
171 {
172         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
173             ctx->submit_state.cqes_count)
174                 __io_submit_flush_completions(ctx);
175 }
176
177 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
178 {
179         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
180 }
181
182 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
183 {
184         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
185 }
186
187 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
188 {
189         struct io_kiocb *req;
190
191         io_for_each_link(req, head) {
192                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
193                         return true;
194         }
195         return false;
196 }
197
198 /*
199  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
200  * User must not hold timeout_lock.
201  */
202 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
203                         bool cancel_all)
204 {
205         bool matched;
206
207         if (task && head->task != task)
208                 return false;
209         if (cancel_all)
210                 return true;
211
212         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
213                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
214
215                 /* protect against races with linked timeouts */
216                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
217                 matched = io_match_linked(head);
218                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
219         } else {
220                 matched = io_match_linked(head);
221         }
222         return matched;
223 }
224
225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
226 {
227         req_set_fail(req);
228         io_req_set_res(req, res, 0);
229 }
230
231 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
232 {
233         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
234         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
235 }
236
237 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
238 {
239         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
240
241         complete(&ctx->ref_comp);
242 }
243
244 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
247                                                 fallback_work.work);
248         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
249         struct io_kiocb *req, *tmp;
250         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
251
252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
253         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
254                 req->io_task_work.func(req, &ts);
255         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
256                 return;
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259 }
260
261 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
262 {
263         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
264         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
265
266         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
267         if (!table->hbs)
268                 return -ENOMEM;
269
270         table->hash_bits = bits;
271         init_hash_table(table, hash_buckets);
272         return 0;
273 }
274
275 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
276 {
277         struct io_ring_ctx *ctx;
278         int hash_bits;
279
280         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
281         if (!ctx)
282                 return NULL;
283
284         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
285
286         /*
287          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
288          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
289          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
290          */
291         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
292         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
294                 goto err;
295         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
296                 goto err;
297
298         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
299         if (!ctx->dummy_ubuf)
300                 goto err;
301         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
302         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
303
304         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
305                             0, GFP_KERNEL))
306                 goto err;
307
308         ctx->flags = p->flags;
309         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
314                             sizeof(struct io_rsrc_node));
315         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
316                             sizeof(struct async_poll));
317         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
318                             sizeof(struct io_async_msghdr));
319         init_completion(&ctx->ref_comp);
320         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
321         mutex_init(&ctx->uring_lock);
322         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
323         init_waitqueue_head(&ctx->poll_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 inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
370 {
371         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
372                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
373                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
374         }
375 }
376
377 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
378 {
379         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
380                 return NULL;
381
382         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
383         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
384
385         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
386         io_req_set_refcount(req);
387         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
388         return req->link;
389 }
390
391 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
392 {
393         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
394                 return NULL;
395         return __io_prep_linked_timeout(req);
396 }
397
398 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
399 {
400         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
401 }
402
403 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
404 {
405         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
406                 __io_arm_ltimeout(req);
407 }
408
409 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
410 {
411         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
413
414         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
415                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
416                 req->creds = get_current_cred();
417         }
418
419         req->work.list.next = NULL;
420         req->work.flags = 0;
421         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
422         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
423                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
424
425         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
426                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
427
428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
429                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
430
431                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
432                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
433                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
434                         should_hash = false;
435                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
436                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
437         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
438                 if (def->unbound_nonreg_file)
439                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
440         }
441 }
442
443 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
444 {
445         struct io_kiocb *cur;
446
447         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
448                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
449
450                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
451                 io_for_each_link(cur, req)
452                         io_prep_async_work(cur);
453                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
454         } else {
455                 io_for_each_link(cur, req)
456                         io_prep_async_work(cur);
457         }
458 }
459
460 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
461 {
462         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
463         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
464
465         BUG_ON(!tctx);
466         BUG_ON(!tctx->io_wq);
467
468         /* init ->work of the whole link before punting */
469         io_prep_async_link(req);
470
471         /*
472          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
473          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
474          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
475          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
476          * worker for it).
477          */
478         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
479                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
480
481         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
482         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
483         if (link)
484                 io_queue_linked_timeout(link);
485 }
486
487 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
488 {
489         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
490                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
491                                                 struct io_defer_entry, list);
492
493                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
494                         break;
495                 list_del_init(&de->list);
496                 io_req_task_queue(de->req);
497                 kfree(de);
498         }
499 }
500
501
502 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
503 {
504         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
505         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
506
507         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
508                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
509
510         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
511          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
512          * it regardless.
513          */
514         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
515                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
516                 kfree(ev_fd);
517         }
518 }
519
520 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
521 {
522         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
523
524         rcu_read_lock();
525         /*
526          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
527          * and eventfd_signal
528          */
529         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
530
531         /*
532          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
533          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
534          * the function and rcu_read_lock.
535          */
536         if (unlikely(!ev_fd))
537                 goto out;
538         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
539                 goto out;
540         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
541                 goto out;
542
543         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
544                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
545         } else {
546                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
547                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
548                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
549                 else
550                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
551         }
552
553 out:
554         rcu_read_unlock();
555 }
556
557 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
558 {
559         bool skip;
560
561         spin_lock(&ctx->completion_lock);
562
563         /*
564          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
565          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
566          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
567          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
568          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
569          * posted to the CQ ring.
570          */
571         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
572         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
574         if (skip)
575                 return;
576
577         io_eventfd_signal(ctx);
578 }
579
580 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
581 {
582         if (ctx->poll_activated)
583                 io_poll_wq_wake(ctx);
584         if (ctx->off_timeout_used)
585                 io_flush_timeouts(ctx);
586         if (ctx->drain_active) {
587                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
588                 io_queue_deferred(ctx);
589                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
590         }
591         if (ctx->has_evfd)
592                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
593 }
594
595 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
596         __acquires(ctx->completion_lock)
597 {
598         if (!ctx->task_complete)
599                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
600 }
601
602 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
603 {
604         if (!ctx->task_complete)
605                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
606 }
607
608 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
609         __acquires(ctx->completion_lock)
610 {
611         spin_lock(&ctx->completion_lock);
612 }
613
614 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
615         __releases(ctx->completion_lock)
616 {
617         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
618 }
619
620 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
621 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
622         __releases(ctx->completion_lock)
623 {
624         io_commit_cqring(ctx);
625         __io_cq_unlock(ctx);
626         io_commit_cqring_flush(ctx);
627         io_cqring_wake(ctx);
628 }
629
630 static inline void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
631         __releases(ctx->completion_lock)
632 {
633         io_commit_cqring(ctx);
634         __io_cq_unlock(ctx);
635         io_commit_cqring_flush(ctx);
636
637         /*
638          * As ->task_complete implies that the ring is single tasked, cq_wait
639          * may only be waited on by the current in io_cqring_wait(), but since
640          * it will re-check the wakeup conditions once we return we can safely
641          * skip waking it up.
642          */
643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
644                 io_cqring_wake(ctx);
645 }
646
647 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
648         __releases(ctx->completion_lock)
649 {
650         io_commit_cqring(ctx);
651         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
652         io_commit_cqring_flush(ctx);
653         io_cqring_wake(ctx);
654 }
655
656 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
657 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
658 {
659         struct io_overflow_cqe *ocqe;
660         LIST_HEAD(list);
661
662         io_cq_lock(ctx);
663         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
664         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
665         io_cq_unlock(ctx);
666
667         while (!list_empty(&list)) {
668                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
669                 list_del(&ocqe->list);
670                 kfree(ocqe);
671         }
672 }
673
674 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
675 {
676         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
677
678         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
679                 return;
680
681         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
682                 cqe_size <<= 1;
683
684         io_cq_lock(ctx);
685         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
686                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
687                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
688
689                 if (!cqe)
690                         break;
691                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
692                                         struct io_overflow_cqe, list);
693                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
694                 list_del(&ocqe->list);
695                 kfree(ocqe);
696         }
697
698         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
699                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
700                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
701         }
702         io_cq_unlock_post(ctx);
703 }
704
705 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
706 {
707         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
708         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
709                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
710         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
711         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
712                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
713 }
714
715 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
716 {
717         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
718                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
719 }
720
721 /* can be called by any task */
722 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
723 {
724         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
725
726         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
727         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
728                 wake_up(&tctx->wait);
729         put_task_struct_many(task, nr);
730 }
731
732 /* used by a task to put its own references */
733 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
734 {
735         task->io_uring->cached_refs += nr;
736 }
737
738 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
739 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
740 {
741         if (likely(task == current))
742                 io_put_task_local(task, nr);
743         else
744                 io_put_task_remote(task, nr);
745 }
746
747 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
748 {
749         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
750
751         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
752         refcount_add(refill, &current->usage);
753         tctx->cached_refs += refill;
754 }
755
756 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
757 {
758         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
759         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
760
761         if (refs) {
762                 tctx->cached_refs = 0;
763                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
764                 put_task_struct_many(task, refs);
765         }
766 }
767
768 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
769                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
770 {
771         struct io_overflow_cqe *ocqe;
772         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
773         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
774
775         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
776
777         if (is_cqe32)
778                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
779
780         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
781         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
782         if (!ocqe) {
783                 /*
784                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
785                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
786                  * on the floor.
787                  */
788                 io_account_cq_overflow(ctx);
789                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
790                 return false;
791         }
792         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
793                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
794                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
795
796         }
797         ocqe->cqe.user_data = user_data;
798         ocqe->cqe.res = res;
799         ocqe->cqe.flags = cflags;
800         if (is_cqe32) {
801                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
802                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
803         }
804         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
805         return true;
806 }
807
808 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
809 {
810         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
811                 req->extra1 = 0;
812                 req->extra2 = 0;
813         }
814         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
815                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
816                                         req->extra1, req->extra2);
817 }
818
819 /*
820  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
821  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
822  * fill the cq entry
823  */
824 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
825 {
826         struct io_rings *rings = ctx->rings;
827         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
828         unsigned int free, queued, len;
829
830         /*
831          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
832          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
833          * Force overflow the completion.
834          */
835         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
836                 return NULL;
837
838         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
839         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
840         free = ctx->cq_entries - queued;
841         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
842         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
843         if (!len)
844                 return NULL;
845
846         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
847                 off <<= 1;
848                 len <<= 1;
849         }
850
851         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
852         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
853
854         ctx->cached_cq_tail++;
855         ctx->cqe_cached++;
856         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
857                 ctx->cqe_cached++;
858         return &rings->cqes[off];
859 }
860
861 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
862                               u32 cflags)
863 {
864         struct io_uring_cqe *cqe;
865
866         ctx->cq_extra++;
867
868         /*
869          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
870          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
871          * the ring.
872          */
873         cqe = io_get_cqe(ctx);
874         if (likely(cqe)) {
875                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
876
877                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
878                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
879                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
880
881                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
882                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
883                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
884                 }
885                 return true;
886         }
887         return false;
888 }
889
890 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
891         __must_hold(&ctx->uring_lock)
892 {
893         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
894         unsigned int i;
895
896         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
897         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
898                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
899
900                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
901                         if (ctx->task_complete) {
902                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
903                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
904                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
905                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
906                         } else {
907                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
908                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
909                         }
910                 }
911         }
912         state->cqes_count = 0;
913 }
914
915 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
916                               bool allow_overflow)
917 {
918         bool filled;
919
920         io_cq_lock(ctx);
921         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
922         if (!filled && allow_overflow)
923                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
924
925         io_cq_unlock_post(ctx);
926         return filled;
927 }
928
929 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
930 {
931         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
932 }
933
934 bool io_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool defer, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
935                 bool allow_overflow)
936 {
937         struct io_uring_cqe *cqe;
938         unsigned int length;
939
940         if (!defer)
941                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
942
943         length = ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes);
944
945         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
946
947         if (ctx->submit_state.cqes_count == length) {
948                 __io_cq_lock(ctx);
949                 __io_flush_post_cqes(ctx);
950                 /* no need to flush - flush is deferred */
951                 __io_cq_unlock_post(ctx);
952         }
953
954         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
955          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
956          * and in that it works just as well.
957          */
958         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
959                 return false;
960
961         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
962         cqe->user_data = user_data;
963         cqe->res = res;
964         cqe->flags = cflags;
965         return true;
966 }
967
968 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
969 {
970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
971         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
972
973         io_cq_lock(ctx);
974         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
975                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
976
977         /*
978          * If we're the last reference to this request, add to our locked
979          * free_list cache.
980          */
981         if (req_ref_put_and_test(req)) {
982                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
983                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
984                                 io_disarm_next(req);
985                         if (req->link) {
986                                 io_req_task_queue(req->link);
987                                 req->link = NULL;
988                         }
989                 }
990                 io_put_kbuf_comp(req);
991                 io_dismantle_req(req);
992                 rsrc_node = req->rsrc_node;
993                 /*
994                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
995                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
996                  * deadlocks.
997                  */
998                 io_put_task_remote(req->task, 1);
999                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1000                 ctx->locked_free_nr++;
1001         }
1002         io_cq_unlock_post(ctx);
1003
1004         if (rsrc_node) {
1005                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1006                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1007                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1008         }
1009 }
1010
1011 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1012 {
1013         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1014                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1015                 io_req_task_work_add(req);
1016         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1017                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1018                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1019         } else {
1020                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1021
1022                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1023                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1024                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1025         }
1026 }
1027
1028 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1029         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1030 {
1031         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1032
1033         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1034
1035         req_set_fail(req);
1036         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1037         if (def->fail)
1038                 def->fail(req);
1039         io_req_complete_defer(req);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1044  * advance and keep them valid across allocations.
1045  */
1046 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1047 {
1048         req->ctx = ctx;
1049         req->link = NULL;
1050         req->async_data = NULL;
1051         /* not necessary, but safer to zero */
1052         req->cqe.res = 0;
1053 }
1054
1055 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1056                                         struct io_submit_state *state)
1057 {
1058         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1059         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1060         ctx->locked_free_nr = 0;
1061         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1066  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1067  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1068  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1069  */
1070 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1071         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1072 {
1073         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1074         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1075         int ret, i;
1076
1077         /*
1078          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1079          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1080          * side cache.
1081          */
1082         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1083                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1084                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1085                         return true;
1086         }
1087
1088         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1089
1090         /*
1091          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1092          * retry single alloc to be on the safe side.
1093          */
1094         if (unlikely(ret <= 0)) {
1095                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1096                 if (!reqs[0])
1097                         return false;
1098                 ret = 1;
1099         }
1100
1101         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1102         for (i = 0; i < ret; i++) {
1103                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1104
1105                 io_preinit_req(req, ctx);
1106                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1107         }
1108         return true;
1109 }
1110
1111 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1112 {
1113         unsigned int flags = req->flags;
1114
1115         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1116                 io_clean_op(req);
1117         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1118                 io_put_file(req->file);
1119 }
1120
1121 static __cold void io_free_req_tw(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1122 {
1123         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1124
1125         if (req->rsrc_node) {
1126                 io_tw_lock(ctx, ts);
1127                 io_put_rsrc_node(ctx, req->rsrc_node);
1128         }
1129         io_dismantle_req(req);
1130         io_put_task_remote(req->task, 1);
1131
1132         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1133         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1134         ctx->locked_free_nr++;
1135         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1136 }
1137
1138 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         req->io_task_work.func = io_free_req_tw;
1141         io_req_task_work_add(req);
1142 }
1143
1144 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1145 {
1146         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1147
1148         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1149         io_disarm_next(req);
1150         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1151 }
1152
1153 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1154 {
1155         struct io_kiocb *nxt;
1156
1157         /*
1158          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1159          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1160          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1161          * of the chain.
1162          */
1163         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1164                 __io_req_find_next_prep(req);
1165         nxt = req->link;
1166         req->link = NULL;
1167         return nxt;
1168 }
1169
1170 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1171 {
1172         if (!ctx)
1173                 return;
1174         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1175                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1176         if (ts->locked) {
1177                 io_submit_flush_completions(ctx);
1178                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1179                 ts->locked = false;
1180         }
1181         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1182 }
1183
1184 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1185                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1186                                    struct io_tw_state *ts,
1187                                    struct llist_node *last)
1188 {
1189         unsigned int count = 0;
1190
1191         while (node && node != last) {
1192                 struct llist_node *next = node->next;
1193                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1194                                                     io_task_work.node);
1195
1196                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1197
1198                 if (req->ctx != *ctx) {
1199                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1200                         *ctx = req->ctx;
1201                         /* if not contended, grab and improve batching */
1202                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1203                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1204                 }
1205                 req->io_task_work.func(req, ts);
1206                 node = next;
1207                 count++;
1208                 if (unlikely(need_resched())) {
1209                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1210                         *ctx = NULL;
1211                         cond_resched();
1212                 }
1213         }
1214
1215         return count;
1216 }
1217
1218 /**
1219  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1220  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1221  * @new:        new entry as the head of the list
1222  *
1223  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1224  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1225  */
1226 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1227                                                struct llist_node *new)
1228 {
1229         return xchg(&head->first, new);
1230 }
1231
1232 /**
1233  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1234  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1235  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1236  * @new:        new entry as the head of the list
1237  *
1238  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1239  */
1240
1241 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1242                                                   struct llist_node *old,
1243                                                   struct llist_node *new)
1244 {
1245         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1246 }
1247
1248 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1249 {
1250         struct io_tw_state ts = {};
1251         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1252         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1253                                                   task_work);
1254         struct llist_node fake = {};
1255         struct llist_node *node;
1256         unsigned int loops = 0;
1257         unsigned int count = 0;
1258
1259         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1260                 io_fallback_tw(tctx);
1261                 return;
1262         }
1263
1264         do {
1265                 loops++;
1266                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1267                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1268
1269                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1270                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1271                         continue;
1272                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1273                         io_submit_flush_completions(ctx);
1274                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1275                                 continue;
1276                 }
1277                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1278         } while (node != &fake);
1279
1280         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1281
1282         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1283         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1284                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1285
1286         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1287 }
1288
1289 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1290 {
1291         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1292         struct io_kiocb *req;
1293
1294         while (node) {
1295                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1296                 node = node->next;
1297                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1298                               &req->ctx->fallback_llist))
1299                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1300         }
1301 }
1302
1303 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1304 {
1305         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1306
1307         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1308                 return;
1309
1310         /* needed for the following wake up */
1311         smp_mb__after_atomic();
1312
1313         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_cancel))) {
1314                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1315                 return;
1316         }
1317
1318         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1319                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1320         if (ctx->has_evfd)
1321                 io_eventfd_signal(ctx);
1322
1323         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1324                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1325 }
1326
1327 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1328 {
1329         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1331
1332         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1333                 rcu_read_lock();
1334                 io_req_local_work_add(req);
1335                 rcu_read_unlock();
1336                 return;
1337         }
1338
1339         /* task_work already pending, we're done */
1340         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1341                 return;
1342
1343         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1344                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1345
1346         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1347                 return;
1348
1349         io_fallback_tw(tctx);
1350 }
1351
1352 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct llist_node *node;
1355
1356         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1357         while (node) {
1358                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1359                                                     io_task_work.node);
1360
1361                 node = node->next;
1362                 __io_req_task_work_add(req, false);
1363         }
1364 }
1365
1366 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1367 {
1368         struct llist_node *node;
1369         unsigned int loops = 0;
1370         int ret = 0;
1371
1372         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1373                 return -EEXIST;
1374         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1375                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1376 again:
1377         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1378         while (node) {
1379                 struct llist_node *next = node->next;
1380                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1381                                                     io_task_work.node);
1382                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1383                 req->io_task_work.func(req, ts);
1384                 ret++;
1385                 node = next;
1386         }
1387         loops++;
1388
1389         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1390                 goto again;
1391         if (ts->locked) {
1392                 io_submit_flush_completions(ctx);
1393                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1394                         goto again;
1395         }
1396         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1397         return ret;
1398 }
1399
1400 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1403         int ret;
1404
1405         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1406                 return 0;
1407
1408         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1409         /* shouldn't happen! */
1410         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1411                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1412         return ret;
1413 }
1414
1415 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1416 {
1417         struct io_tw_state ts = {};
1418         int ret;
1419
1420         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1421         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1422         if (ts.locked)
1423                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1424
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1429 {
1430         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1431         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1432 }
1433
1434 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1435 {
1436         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1437         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1438         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1439                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1440         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1441                 io_queue_iowq(req, ts);
1442         else
1443                 io_queue_sqe(req);
1444 }
1445
1446 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1447 {
1448         io_req_set_res(req, ret, 0);
1449         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1450         io_req_task_work_add(req);
1451 }
1452
1453 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1454 {
1455         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1456         io_req_task_work_add(req);
1457 }
1458
1459 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1460 {
1461         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1462
1463         if (nxt)
1464                 io_req_task_queue(nxt);
1465 }
1466
1467 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1468         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1469 {
1470         struct task_struct *task = NULL;
1471         int task_refs = 0;
1472
1473         do {
1474                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1475                                                     comp_list);
1476
1477                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1478                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1479                                 node = req->comp_list.next;
1480                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1481                                         continue;
1482                         }
1483                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1484                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1485
1486                                 if (apoll->double_poll)
1487                                         kfree(apoll->double_poll);
1488                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1489                                         kfree(apoll);
1490                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1491                         }
1492                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1493                                 io_queue_next(req);
1494                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1495                                 io_clean_op(req);
1496                 }
1497                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1498                         io_put_file(req->file);
1499
1500                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1501
1502                 if (req->task != task) {
1503                         if (task)
1504                                 io_put_task(task, task_refs);
1505                         task = req->task;
1506                         task_refs = 0;
1507                 }
1508                 task_refs++;
1509                 node = req->comp_list.next;
1510                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1511         } while (node);
1512
1513         if (task)
1514                 io_put_task(task, task_refs);
1515 }
1516
1517 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1518         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1519 {
1520         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1521         struct io_wq_work_node *node;
1522
1523         __io_cq_lock(ctx);
1524         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1525         if (state->cqes_count)
1526                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1527         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1528                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1529                                             comp_list);
1530
1531                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1532                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1533                         if (ctx->task_complete) {
1534                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1535                                 io_req_cqe_overflow(req);
1536                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1537                         } else {
1538                                 io_req_cqe_overflow(req);
1539                         }
1540                 }
1541         }
1542         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1543
1544         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1545                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1546                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1547         }
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1552  * was the last reference to this request.
1553  */
1554 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1555 {
1556         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1557
1558         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1559                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1560                         nxt = io_req_find_next(req);
1561                 io_free_req(req);
1562         }
1563         return nxt;
1564 }
1565
1566 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1567 {
1568         /* See comment at the top of this file */
1569         smp_rmb();
1570         return __io_cqring_events(ctx);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1575  * find and complete them.
1576  */
1577 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1578 {
1579         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1580                 return;
1581
1582         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1583         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1584                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1585                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1586                         break;
1587                 /*
1588                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1589                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1590                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1591                  */
1592                 if (need_resched()) {
1593                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1594                         cond_resched();
1595                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1596                 }
1597         }
1598         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1599 }
1600
1601 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1602 {
1603         unsigned int nr_events = 0;
1604         int ret = 0;
1605         unsigned long check_cq;
1606
1607         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1608                 return -EEXIST;
1609
1610         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1611         if (unlikely(check_cq)) {
1612                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1613                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1614                 /*
1615                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1616                  * dropped CQE.
1617                  */
1618                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1619                         return -EBADR;
1620         }
1621         /*
1622          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1623          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1624          * already triggered a CQE (eg in error).
1625          */
1626         if (io_cqring_events(ctx))
1627                 return 0;
1628
1629         do {
1630                 /*
1631                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1632                  * application entering polling for a command before it gets
1633                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1634                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1635                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1636                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1637                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1638                  * very same mutex.
1639                  */
1640                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1641                     io_task_work_pending(ctx)) {
1642                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1643
1644                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1645
1646                         if (task_work_pending(current) ||
1647                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1648                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1649                                 io_run_task_work();
1650                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1651                         }
1652                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1653                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1654                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1655                                 break;
1656                 }
1657                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1658                 if (ret < 0)
1659                         break;
1660                 nr_events += ret;
1661                 ret = 0;
1662         } while (nr_events < min && !need_resched());
1663
1664         return ret;
1665 }
1666
1667 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1668 {
1669         if (ts->locked)
1670                 io_req_complete_defer(req);
1671         else
1672                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1673 }
1674
1675 /*
1676  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1677  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1678  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1679  * accessing the kiocb cookie.
1680  */
1681 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1682 {
1683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1684         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1685
1686         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1687         if (unlikely(needs_lock))
1688                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1689
1690         /*
1691          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1692          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1693          * different devices.
1694          */
1695         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1696                 ctx->poll_multi_queue = false;
1697         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1698                 struct io_kiocb *list_req;
1699
1700                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1701                                         comp_list);
1702                 if (list_req->file != req->file)
1703                         ctx->poll_multi_queue = true;
1704         }
1705
1706         /*
1707          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1708          * it to the front so we find it first.
1709          */
1710         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1711                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1712         else
1713                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1714
1715         if (unlikely(needs_lock)) {
1716                 /*
1717                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1718                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1719                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1720                  * whether should wake up sq thread.
1721                  */
1722                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1723                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1724                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1725
1726                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1727         }
1728 }
1729
1730 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1731 {
1732         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1733 }
1734
1735 /*
1736  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1737  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1738  * inline.
1739  */
1740 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1741 {
1742         if (S_ISBLK(mode)) {
1743                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1744                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1745                         return true;
1746                 return false;
1747         }
1748         if (S_ISSOCK(mode))
1749                 return true;
1750         if (S_ISREG(mode)) {
1751                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1752                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1753                     !io_is_uring_fops(file))
1754                         return true;
1755                 return false;
1756         }
1757
1758         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1759         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1760                 return true;
1761         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1766  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1767  * inline.
1768  */
1769 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1770 {
1771         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1772         unsigned int res = 0;
1773
1774         if (S_ISREG(mode))
1775                 res |= FFS_ISREG;
1776         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1777                 res |= FFS_NOWAIT;
1778         return res;
1779 }
1780
1781 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1782 {
1783         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1784         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1785         if (req->async_data) {
1786                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1787                 return false;
1788         }
1789         return true;
1790 }
1791
1792 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1793 {
1794         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1795         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1796
1797         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1798         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1799                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1800         if (!cdef->prep_async)
1801                 return 0;
1802         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1803                 return -EFAULT;
1804         if (!def->manual_alloc) {
1805                 if (io_alloc_async_data(req))
1806                         return -EAGAIN;
1807         }
1808         return cdef->prep_async(req);
1809 }
1810
1811 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1812 {
1813         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1814         struct io_kiocb *cur;
1815
1816         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1817         io_for_each_link(cur, req)
1818                 seq--;
1819         return seq;
1820 }
1821
1822 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1823         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1824 {
1825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1826         struct io_defer_entry *de;
1827         int ret;
1828         u32 seq = io_get_sequence(req);
1829
1830         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1831         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1832         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1833                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1834 queue:
1835                 ctx->drain_active = false;
1836                 io_req_task_queue(req);
1837                 return;
1838         }
1839         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1840
1841         io_prep_async_link(req);
1842         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1843         if (!de) {
1844                 ret = -ENOMEM;
1845                 io_req_defer_failed(req, ret);
1846                 return;
1847         }
1848
1849         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1850         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1851                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1852                 kfree(de);
1853                 goto queue;
1854         }
1855
1856         trace_io_uring_defer(req);
1857         de->req = req;
1858         de->seq = seq;
1859         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1860         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1861 }
1862
1863 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1864 {
1865         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1866                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1867                 io_put_kbuf_comp(req);
1868                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1869         }
1870
1871         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1872                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1873
1874                 if (def->cleanup)
1875                         def->cleanup(req);
1876         }
1877         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1878                 kfree(req->apoll->double_poll);
1879                 kfree(req->apoll);
1880                 req->apoll = NULL;
1881         }
1882         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1883                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1884
1885                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1886         }
1887         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1888                 put_cred(req->creds);
1889         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1890                 kfree(req->async_data);
1891                 req->async_data = NULL;
1892         }
1893         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1894 }
1895
1896 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1897                            unsigned int issue_flags)
1898 {
1899         if (req->file || !def->needs_file)
1900                 return true;
1901
1902         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1903                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1904         else
1905                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1906
1907         return !!req->file;
1908 }
1909
1910 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1911 {
1912         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1913         const struct cred *creds = NULL;
1914         int ret;
1915
1916         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1917                 return -EBADF;
1918
1919         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1920                 creds = override_creds(req->creds);
1921
1922         if (!def->audit_skip)
1923                 audit_uring_entry(req->opcode);
1924
1925         ret = def->issue(req, issue_flags);
1926
1927         if (!def->audit_skip)
1928                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1929
1930         if (creds)
1931                 revert_creds(creds);
1932
1933         if (ret == IOU_OK) {
1934                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1935                         io_req_complete_defer(req);
1936                 else
1937                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1938         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1939                 return ret;
1940
1941         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1942         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1943                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1944
1945         return 0;
1946 }
1947
1948 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1949 {
1950         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1951         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1952                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1953 }
1954
1955 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1956 {
1957         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1958
1959         req = io_put_req_find_next(req);
1960         return req ? &req->work : NULL;
1961 }
1962
1963 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1964 {
1965         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1966         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1967         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1968         bool needs_poll = false;
1969         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1970
1971         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1972         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1973                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1974         else
1975                 req_ref_get(req);
1976
1977         io_arm_ltimeout(req);
1978
1979         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1980         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1981 fail:
1982                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1983                 return;
1984         }
1985         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1986                 err = -EBADF;
1987                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1988                 goto fail;
1989         }
1990
1991         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1992                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1993
1994                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1995                         needs_poll = true;
1996                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1997                 }
1998         }
1999
2000         do {
2001                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
2002                 if (ret != -EAGAIN)
2003                         break;
2004                 /*
2005                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
2006                  * forcing a sync submission from here, since we can't
2007                  * wait for request slots on the block side.
2008                  */
2009                 if (!needs_poll) {
2010                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2011                                 break;
2012                         cond_resched();
2013                         continue;
2014                 }
2015
2016                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2017                         return;
2018                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2019                 needs_poll = false;
2020                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2021         } while (1);
2022
2023         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2024         if (ret < 0)
2025                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2026 }
2027
2028 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2029                                       unsigned int issue_flags)
2030 {
2031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2032         struct file *file = NULL;
2033         unsigned long file_ptr;
2034
2035         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2036
2037         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2038                 goto out;
2039         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2040         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2041         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2042         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2043         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2044         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2045         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2046 out:
2047         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2048         return file;
2049 }
2050
2051 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2052 {
2053         struct file *file = fget(fd);
2054
2055         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2056
2057         /* we don't allow fixed io_uring files */
2058         if (file && io_is_uring_fops(file))
2059                 io_req_track_inflight(req);
2060         return file;
2061 }
2062
2063 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2064         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2065 {
2066         struct io_kiocb *linked_timeout;
2067
2068         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2069                 io_req_defer_failed(req, ret);
2070                 return;
2071         }
2072
2073         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2074
2075         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2076         case IO_APOLL_READY:
2077                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2078                 io_req_task_queue(req);
2079                 break;
2080         case IO_APOLL_ABORTED:
2081                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2082                 io_queue_iowq(req, NULL);
2083                 break;
2084         case IO_APOLL_OK:
2085                 break;
2086         }
2087
2088         if (linked_timeout)
2089                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2090 }
2091
2092 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2093         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2094 {
2095         int ret;
2096
2097         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2098
2099         /*
2100          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2101          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2102          */
2103         if (likely(!ret))
2104                 io_arm_ltimeout(req);
2105         else
2106                 io_queue_async(req, ret);
2107 }
2108
2109 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2110         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2111 {
2112         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2113                 /*
2114                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2115                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2116                  */
2117                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2118                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2119                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2120         } else {
2121                 int ret = io_req_prep_async(req);
2122
2123                 if (unlikely(ret)) {
2124                         io_req_defer_failed(req, ret);
2125                         return;
2126                 }
2127
2128                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2129                         io_drain_req(req);
2130                 else
2131                         io_queue_iowq(req, NULL);
2132         }
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2137  *
2138  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2139  */
2140 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2141                                         struct io_kiocb *req,
2142                                         unsigned int sqe_flags)
2143 {
2144         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2145                 return false;
2146
2147         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2148             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2149                 return false;
2150
2151         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2152                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2153                 return false;
2154
2155         return true;
2156 }
2157
2158 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2159 {
2160         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2161         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2162
2163         ctx->drain_active = true;
2164         if (head) {
2165                 /*
2166                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2167                  * the head request and the next request/link after the current
2168                  * link. Considering sequential execution of links,
2169                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2170                  * link.
2171                  */
2172                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2173                 ctx->drain_next = true;
2174         }
2175 }
2176
2177 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2178                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2179         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2180 {
2181         const struct io_issue_def *def;
2182         unsigned int sqe_flags;
2183         int personality;
2184         u8 opcode;
2185
2186         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2187         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2188         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2189         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2190         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2191         req->file = NULL;
2192         req->rsrc_node = NULL;
2193         req->task = current;
2194
2195         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2196                 req->opcode = 0;
2197                 return -EINVAL;
2198         }
2199         def = &io_issue_defs[opcode];
2200         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2201                 /* enforce forwards compatibility on users */
2202                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2203                         return -EINVAL;
2204                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2205                         if (!def->buffer_select)
2206                                 return -EOPNOTSUPP;
2207                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2208                 }
2209                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2210                         ctx->drain_disabled = true;
2211                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2212                         if (ctx->drain_disabled)
2213                                 return -EOPNOTSUPP;
2214                         io_init_req_drain(req);
2215                 }
2216         }
2217         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2218                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2219                         return -EACCES;
2220                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2221                 if (ctx->drain_active)
2222                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2223                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2224                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2225                         ctx->drain_next = false;
2226                         ctx->drain_active = true;
2227                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2228                 }
2229         }
2230
2231         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2232                 return -EINVAL;
2233         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2234                 return -EINVAL;
2235
2236         if (def->needs_file) {
2237                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2238
2239                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2240
2241                 /*
2242                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2243                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2244                  */
2245                 if (state->need_plug && def->plug) {
2246                         state->plug_started = true;
2247                         state->need_plug = false;
2248                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2249                 }
2250         }
2251
2252         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2253         if (personality) {
2254                 int ret;
2255
2256                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2257                 if (!req->creds)
2258                         return -EINVAL;
2259                 get_cred(req->creds);
2260                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2261                 if (ret) {
2262                         put_cred(req->creds);
2263                         return ret;
2264                 }
2265                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2266         }
2267
2268         return def->prep(req, sqe);
2269 }
2270
2271 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2272                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2273 {
2274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2275         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2276         struct io_kiocb *head = link->head;
2277
2278         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2279
2280         /*
2281          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2282          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2283          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2284          * should find the flag and handle the rest.
2285          */
2286         req_fail_link_node(req, ret);
2287         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2288                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2289
2290         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2291                 if (head) {
2292                         link->last->link = req;
2293                         link->head = NULL;
2294                         req = head;
2295                 }
2296                 io_queue_sqe_fallback(req);
2297                 return ret;
2298         }
2299
2300         if (head)
2301                 link->last->link = req;
2302         else
2303                 link->head = req;
2304         link->last = req;
2305         return 0;
2306 }
2307
2308 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2309                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2310         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2311 {
2312         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2313         int ret;
2314
2315         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2316         if (unlikely(ret))
2317                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2318
2319         trace_io_uring_submit_req(req);
2320
2321         /*
2322          * If we already have a head request, queue this one for async
2323          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2324          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2325          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2326          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2327          */
2328         if (unlikely(link->head)) {
2329                 ret = io_req_prep_async(req);
2330                 if (unlikely(ret))
2331                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2332
2333                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2334                 link->last->link = req;
2335                 link->last = req;
2336
2337                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2338                         return 0;
2339                 /* last request of the link, flush it */
2340                 req = link->head;
2341                 link->head = NULL;
2342                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2343                         goto fallback;
2344
2345         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2346                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2347                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2348                         link->head = req;
2349                         link->last = req;
2350                 } else {
2351 fallback:
2352                         io_queue_sqe_fallback(req);
2353                 }
2354                 return 0;
2355         }
2356
2357         io_queue_sqe(req);
2358         return 0;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2363  */
2364 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2365 {
2366         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2367
2368         if (unlikely(state->link.head))
2369                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2370         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2371         io_submit_flush_completions(ctx);
2372         if (state->plug_started)
2373                 blk_finish_plug(&state->plug);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Start submission side cache.
2378  */
2379 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2380                                   unsigned int max_ios)
2381 {
2382         state->plug_started = false;
2383         state->need_plug = max_ios > 2;
2384         state->submit_nr = max_ios;
2385         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2386         state->link.head = NULL;
2387 }
2388
2389 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2390 {
2391         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2392
2393         /*
2394          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2395          * since once we write the new head, the application could
2396          * write new data to them.
2397          */
2398         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2403  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2404  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2405  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2406  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2407  * prevent a re-load down the line.
2408  */
2409 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2410 {
2411         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2412         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2413
2414         /*
2415          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2416          *
2417          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2418          *    head updates.
2419          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2420          *    though the application is the one updating it.
2421          */
2422         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2423         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2424                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2425                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2426                         head <<= 1;
2427                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2428                 return true;
2429         }
2430
2431         /* drop invalid entries */
2432         ctx->cq_extra--;
2433         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2434                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2435         return false;
2436 }
2437
2438 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2439         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2440 {
2441         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2442         unsigned int left;
2443         int ret;
2444
2445         if (unlikely(!entries))
2446                 return 0;
2447         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2448         ret = left = min(nr, entries);
2449         io_get_task_refs(left);
2450         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2451
2452         do {
2453                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2454                 struct io_kiocb *req;
2455
2456                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2457                         break;
2458                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2459                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2460                         break;
2461                 }
2462
2463                 /*
2464                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2465                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2466                  */
2467                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2468                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2469                         left--;
2470                         break;
2471                 }
2472         } while (--left);
2473
2474         if (unlikely(left)) {
2475                 ret -= left;
2476                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2477                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2478                         ret = -EAGAIN;
2479                 current->io_uring->cached_refs += left;
2480         }
2481
2482         io_submit_state_end(ctx);
2483          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2484         io_commit_sqring(ctx);
2485         return ret;
2486 }
2487
2488 struct io_wait_queue {
2489         struct wait_queue_entry wq;
2490         struct io_ring_ctx *ctx;
2491         unsigned cq_tail;
2492         unsigned nr_timeouts;
2493         ktime_t timeout;
2494 };
2495
2496 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2497 {
2498         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2499                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2500 }
2501
2502 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2503 {
2504         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2505         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2506
2507         /*
2508          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2509          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2510          * regardless of event count.
2511          */
2512         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2513 }
2514
2515 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2516                             int wake_flags, void *key)
2517 {
2518         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2519
2520         /*
2521          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2522          * the task, and the next invocation will do it.
2523          */
2524         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2525                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2526         return -1;
2527 }
2528
2529 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2530 {
2531         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2532                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2533                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2534                         return 1;
2535         }
2536         if (io_run_task_work() > 0)
2537                 return 1;
2538         if (task_sigpending(current))
2539                 return -EINTR;
2540         return 0;
2541 }
2542
2543 /* when returns >0, the caller should retry */
2544 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2545                                           struct io_wait_queue *iowq)
2546 {
2547         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2548                 return 1;
2549         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2550                 return 1;
2551         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2552                 return 1;
2553         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2554                 return -EINTR;
2555         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2556                 return 0;
2557         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2558                 schedule();
2559         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2560                 return -ETIME;
2561         return 0;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2566  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2567  */
2568 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2569                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2570                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2571 {
2572         struct io_wait_queue iowq;
2573         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2574         int ret;
2575
2576         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2577                 return -EEXIST;
2578         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2579                 io_run_local_work(ctx);
2580         io_run_task_work();
2581         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2582         /* if user messes with these they will just get an early return */
2583         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2584                 return 0;
2585
2586         if (sig) {
2587 #ifdef CONFIG_COMPAT
2588                 if (in_compat_syscall())
2589                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2590                                                       sigsz);
2591                 else
2592 #endif
2593                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2594
2595                 if (ret)
2596                         return ret;
2597         }
2598
2599         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2600         iowq.wq.private = current;
2601         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2602         iowq.ctx = ctx;
2603         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2604         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2605         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2606
2607         if (uts) {
2608                 struct timespec64 ts;
2609
2610                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2611                         return -EFAULT;
2612                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2613         }
2614
2615         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2616         do {
2617                 unsigned long check_cq;
2618
2619                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2620                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2621                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2622                 } else {
2623                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2624                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2625                 }
2626
2627                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2628                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2629                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2630
2631                 if (ret < 0)
2632                         break;
2633                 /*
2634                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2635                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2636                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2637                  */
2638                 io_run_task_work();
2639                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2640                         io_run_local_work(ctx);
2641
2642                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2643                 if (unlikely(check_cq)) {
2644                         /* let the caller flush overflows, retry */
2645                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2646                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2647                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2648                                 ret = -EBADR;
2649                                 break;
2650                         }
2651                 }
2652
2653                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2654                         ret = 0;
2655                         break;
2656                 }
2657                 cond_resched();
2658         } while (1);
2659
2660         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2661                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2662         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2663
2664         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2665 }
2666
2667 static void io_mem_free(void *ptr)
2668 {
2669         struct page *page;
2670
2671         if (!ptr)
2672                 return;
2673
2674         page = virt_to_head_page(ptr);
2675         if (put_page_testzero(page))
2676                 free_compound_page(page);
2677 }
2678
2679 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2680 {
2681         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2682
2683         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2684 }
2685
2686 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2687                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2688 {
2689         struct io_rings *rings;
2690         size_t off, sq_array_size;
2691
2692         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2693         if (off == SIZE_MAX)
2694                 return SIZE_MAX;
2695         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2696                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2697                         return SIZE_MAX;
2698         }
2699
2700 #ifdef CONFIG_SMP
2701         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2702         if (off == 0)
2703                 return SIZE_MAX;
2704 #endif
2705
2706         if (sq_offset)
2707                 *sq_offset = off;
2708
2709         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2710         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2711                 return SIZE_MAX;
2712
2713         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2714                 return SIZE_MAX;
2715
2716         return off;
2717 }
2718
2719 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2720                                unsigned int eventfd_async)
2721 {
2722         struct io_ev_fd *ev_fd;
2723         __s32 __user *fds = arg;
2724         int fd;
2725
2726         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2727                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2728         if (ev_fd)
2729                 return -EBUSY;
2730
2731         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2732                 return -EFAULT;
2733
2734         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2735         if (!ev_fd)
2736                 return -ENOMEM;
2737
2738         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2739         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2740                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2741                 kfree(ev_fd);
2742                 return ret;
2743         }
2744
2745         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2746         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2747         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2748
2749         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2750         ctx->has_evfd = true;
2751         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2752         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2753         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2754         return 0;
2755 }
2756
2757 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2758 {
2759         struct io_ev_fd *ev_fd;
2760
2761         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2762                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2763         if (ev_fd) {
2764                 ctx->has_evfd = false;
2765                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2766                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2767                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2768                 return 0;
2769         }
2770
2771         return -ENXIO;
2772 }
2773
2774 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2775 {
2776         struct io_kiocb *req;
2777         int nr = 0;
2778
2779         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2780         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2781
2782         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2783                 req = io_extract_req(ctx);
2784                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2785                 nr++;
2786         }
2787         if (nr)
2788                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2789         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2790 }
2791
2792 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2793 {
2794         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2795 }
2796
2797 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2798 {
2799         io_sq_thread_finish(ctx);
2800         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2801         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2802         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2803
2804         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2805         if (ctx->buf_data)
2806                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2807         if (ctx->file_data)
2808                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2809         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2810         io_eventfd_unregister(ctx);
2811         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2812         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2813         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2814         io_destroy_buffers(ctx);
2815         if (ctx->sq_creds)
2816                 put_cred(ctx->sq_creds);
2817         if (ctx->submitter_task)
2818                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2819
2820         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2821         if (ctx->rsrc_node)
2822                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2823         if (ctx->rsrc_backup_node)
2824                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_backup_node);
2825
2826         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2827
2828 #if defined(CONFIG_UNIX)
2829         if (ctx->ring_sock) {
2830                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2831                 sock_release(ctx->ring_sock);
2832         }
2833 #endif
2834         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2835
2836         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2837         if (ctx->mm_account) {
2838                 mmdrop(ctx->mm_account);
2839                 ctx->mm_account = NULL;
2840         }
2841         io_mem_free(ctx->rings);
2842         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2843
2844         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2845         free_uid(ctx->user);
2846         io_req_caches_free(ctx);
2847         if (ctx->hash_map)
2848                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2849         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2850         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2851         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2852         kfree(ctx->io_bl);
2853         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2854         kfree(ctx);
2855 }
2856
2857 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2858 {
2859         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2860                                                poll_wq_task_work);
2861
2862         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2863         ctx->poll_activated = true;
2864         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2865
2866         /*
2867          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2868          * might've been lost due to loose synchronisation.
2869          */
2870         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2871         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2872 }
2873
2874 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2875 {
2876         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2877         /* already activated or in progress */
2878         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2879                 goto out;
2880         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2881                 goto out;
2882         if (!ctx->submitter_task)
2883                 goto out;
2884         /*
2885          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2886          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2887          */
2888         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2889         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2890         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2891                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2892 out:
2893         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2894 }
2895
2896 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2897 {
2898         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2899         __poll_t mask = 0;
2900
2901         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2902                 io_activate_pollwq(ctx);
2903
2904         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2905         /*
2906          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2907          * io_commit_cqring
2908          */
2909         smp_rmb();
2910         if (!io_sqring_full(ctx))
2911                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2912
2913         /*
2914          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2915          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2916          *      CPU0                    CPU1
2917          *      ----                    ----
2918          * lock(&ctx->uring_lock);
2919          *                              lock(&ep->mtx);
2920          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2921          * lock(&ep->mtx);
2922          *
2923          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2924          * pushes them to do the flush.
2925          */
2926
2927         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2928                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2929
2930         return mask;
2931 }
2932
2933 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2934 {
2935         const struct cred *creds;
2936
2937         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2938         if (creds) {
2939                 put_cred(creds);
2940                 return 0;
2941         }
2942
2943         return -EINVAL;
2944 }
2945
2946 struct io_tctx_exit {
2947         struct callback_head            task_work;
2948         struct completion               completion;
2949         struct io_ring_ctx              *ctx;
2950 };
2951
2952 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2953 {
2954         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2955         struct io_tctx_exit *work;
2956
2957         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2958         /*
2959          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2960          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2961          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2962          * work cancelation off the exec path.
2963          */
2964         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2965                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2966         complete(&work->completion);
2967 }
2968
2969 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2970 {
2971         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2972
2973         return req->ctx == data;
2974 }
2975
2976 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2977 {
2978         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2979         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2980         unsigned long interval = HZ / 20;
2981         struct io_tctx_exit exit;
2982         struct io_tctx_node *node;
2983         int ret;
2984
2985         /*
2986          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2987          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2988          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2989          * as nobody else will be looking for them.
2990          */
2991         do {
2992                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2993                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2994                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2995                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2996                 }
2997
2998                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2999                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3000
3001                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3002                         cond_resched();
3003
3004                 if (ctx->sq_data) {
3005                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3006                         struct task_struct *tsk;
3007
3008                         io_sq_thread_park(sqd);
3009                         tsk = sqd->thread;
3010                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3011                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3012                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3013                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3014                 }
3015
3016                 io_req_caches_free(ctx);
3017
3018                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3019                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3020                         interval = HZ * 60;
3021                 }
3022         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3023
3024         init_completion(&exit.completion);
3025         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3026         exit.ctx = ctx;
3027         /*
3028          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3029          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3030          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3031          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3032          */
3033         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3034         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3035                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3036
3037                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3038                                         ctx_node);
3039                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3040                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3041                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3042                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3043                         continue;
3044
3045                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3046                 wait_for_completion(&exit.completion);
3047                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3048         }
3049         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3050         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3051         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3052
3053         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
3054         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3055                 synchronize_rcu();
3056
3057         io_ring_ctx_free(ctx);
3058 }
3059
3060 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3061 {
3062         unsigned long index;
3063         struct creds *creds;
3064
3065         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3066         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3067         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3068                 io_unregister_personality(ctx, index);
3069         if (ctx->rings)
3070                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3071         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3072
3073         /*
3074          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3075          * and therefore did not submit any requests
3076          */
3077         if (ctx->rings)
3078                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3079
3080         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3081         /*
3082          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3083          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3084          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3085          * over using system_wq.
3086          */
3087         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3088 }
3089
3090 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3091 {
3092         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3093
3094         file->private_data = NULL;
3095         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3096         return 0;
3097 }
3098
3099 struct io_task_cancel {
3100         struct task_struct *task;
3101         bool all;
3102 };
3103
3104 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3105 {
3106         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3107         struct io_task_cancel *cancel = data;
3108
3109         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3110 }
3111
3112 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3113                                          struct task_struct *task,
3114                                          bool cancel_all)
3115 {
3116         struct io_defer_entry *de;
3117         LIST_HEAD(list);
3118
3119         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3120         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3121                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3122                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3123                         break;
3124                 }
3125         }
3126         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3127         if (list_empty(&list))
3128                 return false;
3129
3130         while (!list_empty(&list)) {
3131                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3132                 list_del_init(&de->list);
3133                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3134                 kfree(de);
3135         }
3136         return true;
3137 }
3138
3139 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3140 {
3141         struct io_tctx_node *node;
3142         enum io_wq_cancel cret;
3143         bool ret = false;
3144
3145         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3146         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3147                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3148
3149                 /*
3150                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3151                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3152                  */
3153                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3154                         continue;
3155                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3156                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3157         }
3158         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3159
3160         return ret;
3161 }
3162
3163 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3164                                                 struct task_struct *task,
3165                                                 bool cancel_all)
3166 {
3167         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3168         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3169         enum io_wq_cancel cret;
3170         bool ret = false;
3171
3172         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3173         if (!ctx->rings)
3174                 return false;
3175
3176         if (!task) {
3177                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3178         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3179                 /*
3180                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3181                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3182                  */
3183                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3184                                        &cancel, true);
3185                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3186         }
3187
3188         /* SQPOLL thread does its own polling */
3189         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3190             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3191                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3192                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3193                         ret = true;
3194                         cond_resched();
3195                 }
3196         }
3197
3198         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3199             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3200                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3201         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3202         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3203         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3204         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3205         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3206         if (task)
3207                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3208         return ret;
3209 }
3210
3211 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3212 {
3213         if (tracked)
3214                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3215         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3216 }
3217
3218 /*
3219  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3220  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3221  */
3222 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3223 {
3224         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3225         struct io_ring_ctx *ctx;
3226         s64 inflight;
3227         DEFINE_WAIT(wait);
3228
3229         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3230
3231         if (!current->io_uring)
3232                 return;
3233         if (tctx->io_wq)
3234                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3235
3236         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3237         do {
3238                 bool loop = false;
3239
3240                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3241                 /* read completions before cancelations */
3242                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3243                 if (!inflight)
3244                         break;
3245
3246                 if (!sqd) {
3247                         struct io_tctx_node *node;
3248                         unsigned long index;
3249
3250                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3251                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3252                                 if (node->ctx->sq_data)
3253                                         continue;
3254                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3255                                                         current, cancel_all);
3256                         }
3257                 } else {
3258                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3259                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3260                                                                      current,
3261                                                                      cancel_all);
3262                 }
3263
3264                 if (loop) {
3265                         cond_resched();
3266                         continue;
3267                 }
3268
3269                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3270                 io_run_task_work();
3271                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3272
3273                 /*
3274                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3275                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3276                  * prepare_to_wait().
3277                  */
3278                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3279                         schedule();
3280                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3281         } while (1);
3282
3283         io_uring_clean_tctx(tctx);
3284         if (cancel_all) {
3285                 /*
3286                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3287                  * ->in_cancel set for normal exit.
3288                  */
3289                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3290                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3291                 __io_uring_free(current);
3292         }
3293 }
3294
3295 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3296 {
3297         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3298 }
3299
3300 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3301                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3302 {
3303         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3304         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3305         struct page *page;
3306         void *ptr;
3307
3308         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3309         case IORING_OFF_SQ_RING:
3310         case IORING_OFF_CQ_RING:
3311                 ptr = ctx->rings;
3312                 break;
3313         case IORING_OFF_SQES:
3314                 ptr = ctx->sq_sqes;
3315                 break;
3316         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3317                 unsigned int bgid;
3318
3319                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3320                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3321                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3322                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3323                 if (!ptr)
3324                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3325                 break;
3326                 }
3327         default:
3328                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3329         }
3330
3331         page = virt_to_head_page(ptr);
3332         if (sz > page_size(page))
3333                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3334
3335         return ptr;
3336 }
3337
3338 #ifdef CONFIG_MMU
3339
3340 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3341 {
3342         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3343         unsigned long pfn;
3344         void *ptr;
3345
3346         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3347         if (IS_ERR(ptr))
3348                 return PTR_ERR(ptr);
3349
3350         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3351         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3352 }
3353
3354 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3355                         unsigned long addr, unsigned long len,
3356                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3357 {
3358         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3359         struct vm_unmapped_area_info info;
3360         void *ptr;
3361
3362         /*
3363          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3364          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3365          * kernel kmalloc()ed memory area.
3366          */
3367         if (addr)
3368                 return -EINVAL;
3369
3370         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3371         if (IS_ERR(ptr))
3372                 return -ENOMEM;
3373
3374         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3375         info.length = len;
3376         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3377         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3378 #ifdef SHM_COLOUR
3379         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3380 #else
3381         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3382 #endif
3383         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3384
3385         /*
3386          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3387          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3388          * can happen with large stack limits and large mmap()
3389          * allocations.
3390          */
3391         addr = vm_unmapped_area(&info);
3392         if (offset_in_page(addr)) {
3393                 info.flags = 0;
3394                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3395                 info.high_limit = mmap_end;
3396                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3397         }
3398
3399         return addr;
3400 }
3401
3402 #else /* !CONFIG_MMU */
3403
3404 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3405 {
3406         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3407 }
3408
3409 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3410 {
3411         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3412 }
3413
3414 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3415         unsigned long addr, unsigned long len,
3416         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3417 {
3418         void *ptr;
3419
3420         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3421         if (IS_ERR(ptr))
3422                 return PTR_ERR(ptr);
3423
3424         return (unsigned long) ptr;
3425 }
3426
3427 #endif /* !CONFIG_MMU */
3428
3429 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3430 {
3431         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3432                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3433
3434                 if (argsz != sizeof(arg))
3435                         return -EINVAL;
3436                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3437                         return -EFAULT;
3438         }
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3443                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3444                           const sigset_t __user **sig)
3445 {
3446         struct io_uring_getevents_arg arg;
3447
3448         /*
3449          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3450          * is just a pointer to the sigset_t.
3451          */
3452         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3453                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3454                 *ts = NULL;
3455                 return 0;
3456         }
3457
3458         /*
3459          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3460          * timespec and sigset_t pointers if good.
3461          */
3462         if (*argsz != sizeof(arg))
3463                 return -EINVAL;
3464         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3465                 return -EFAULT;
3466         if (arg.pad)
3467                 return -EINVAL;
3468         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3469         *argsz = arg.sigmask_sz;
3470         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3471         return 0;
3472 }
3473
3474 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3475                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3476                 size_t, argsz)
3477 {
3478         struct io_ring_ctx *ctx;
3479         struct fd f;
3480         long ret;
3481
3482         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3483                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3484                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3485                 return -EINVAL;
3486
3487         /*
3488          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3489          * need only dereference our task private array to find it.
3490          */
3491         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3492                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3493
3494                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3495                         return -EINVAL;
3496                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3497                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3498                 f.flags = 0;
3499                 if (unlikely(!f.file))
3500                         return -EBADF;
3501         } else {
3502                 f = fdget(fd);
3503                 if (unlikely(!f.file))
3504                         return -EBADF;
3505                 ret = -EOPNOTSUPP;
3506                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3507                         goto out;
3508         }
3509
3510         ctx = f.file->private_data;
3511         ret = -EBADFD;
3512         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3513                 goto out;
3514
3515         /*
3516          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3517          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3518          * we were asked to.
3519          */
3520         ret = 0;
3521         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3522                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3523
3524                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3525                         ret = -EOWNERDEAD;
3526                         goto out;
3527                 }
3528                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3529                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3530                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3531                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3532
3533                 ret = to_submit;
3534         } else if (to_submit) {
3535                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3536                 if (unlikely(ret))
3537                         goto out;
3538
3539                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3540                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3541                 if (ret != to_submit) {
3542                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3543                         goto out;
3544                 }
3545                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3546                         if (ctx->syscall_iopoll)
3547                                 goto iopoll_locked;
3548                         /*
3549                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3550                          * it should handle ownership problems if any.
3551                          */
3552                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3553                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3554                 }
3555                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3556         }
3557
3558         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3559                 int ret2;
3560
3561                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3562                         /*
3563                          * We disallow the app entering submit/complete with
3564                          * polling, but we still need to lock the ring to
3565                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3566                          * a workqueue.
3567                          */
3568                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3569 iopoll_locked:
3570                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3571                         if (likely(!ret2)) {
3572                                 min_complete = min(min_complete,
3573                                                    ctx->cq_entries);
3574                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3575                         }
3576                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3577                 } else {
3578                         const sigset_t __user *sig;
3579                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3580
3581                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3582                         if (likely(!ret2)) {
3583                                 min_complete = min(min_complete,
3584                                                    ctx->cq_entries);
3585                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3586                                                       argsz, ts);
3587                         }
3588                 }
3589
3590                 if (!ret) {
3591                         ret = ret2;
3592
3593                         /*
3594                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3595                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3596                          * as they are obviously ok with those drops.
3597                          */
3598                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3599                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3600                                           &ctx->check_cq);
3601                 }
3602         }
3603 out:
3604         fdput(f);
3605         return ret;
3606 }
3607
3608 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3609         .release        = io_uring_release,
3610         .mmap           = io_uring_mmap,
3611 #ifndef CONFIG_MMU
3612         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3613         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3614 #else
3615         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3616 #endif
3617         .poll           = io_uring_poll,
3618 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3619         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3620 #endif
3621 };
3622
3623 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3624 {
3625         return file->f_op == &io_uring_fops;
3626 }
3627
3628 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3629                                          struct io_uring_params *p)
3630 {
3631         struct io_rings *rings;
3632         size_t size, sq_array_offset;
3633
3634         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3635         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3636         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3637
3638         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3639         if (size == SIZE_MAX)
3640                 return -EOVERFLOW;
3641
3642         rings = io_mem_alloc(size);
3643         if (!rings)
3644                 return -ENOMEM;
3645
3646         ctx->rings = rings;
3647         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3648         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3649         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3650         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3651         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3652
3653         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3654                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3655         else
3656                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3657         if (size == SIZE_MAX) {
3658                 io_mem_free(ctx->rings);
3659                 ctx->rings = NULL;
3660                 return -EOVERFLOW;
3661         }
3662
3663         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3664         if (!ctx->sq_sqes) {
3665                 io_mem_free(ctx->rings);
3666                 ctx->rings = NULL;
3667                 return -ENOMEM;
3668         }
3669
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3674 {
3675         int ret, fd;
3676
3677         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3678         if (fd < 0)
3679                 return fd;
3680
3681         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3682         if (ret) {
3683                 put_unused_fd(fd);
3684                 return ret;
3685         }
3686         fd_install(fd, file);
3687         return fd;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3692  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3693  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3694  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3695  */
3696 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3697 {
3698         struct file *file;
3699 #if defined(CONFIG_UNIX)
3700         int ret;
3701
3702         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3703                                 &ctx->ring_sock);
3704         if (ret)
3705                 return ERR_PTR(ret);
3706 #endif
3707
3708         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3709                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3710 #if defined(CONFIG_UNIX)
3711         if (IS_ERR(file)) {
3712                 sock_release(ctx->ring_sock);
3713                 ctx->ring_sock = NULL;
3714         } else {
3715                 ctx->ring_sock->file = file;
3716         }
3717 #endif
3718         return file;
3719 }
3720
3721 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3722                                   struct io_uring_params __user *params)
3723 {
3724         struct io_ring_ctx *ctx;
3725         struct file *file;
3726         int ret;
3727
3728         if (!entries)
3729                 return -EINVAL;
3730         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3731                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3732                         return -EINVAL;
3733                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3734         }
3735
3736         /*
3737          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3738          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3739          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3740          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3741          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3742          * of CQ ring entries manually.
3743          */
3744         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3745         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3746                 /*
3747                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3748                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3749                  * any cq vs sq ring sizing.
3750                  */
3751                 if (!p->cq_entries)
3752                         return -EINVAL;
3753                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3754                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3755                                 return -EINVAL;
3756                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3757                 }
3758                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3759                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3760                         return -EINVAL;
3761         } else {
3762                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3763         }
3764
3765         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3766         if (!ctx)
3767                 return -ENOMEM;
3768
3769         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3770             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3771             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3772                 ctx->task_complete = true;
3773
3774         /*
3775          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3776          * purposes, see io_activate_pollwq()
3777          */
3778         if (!ctx->task_complete)
3779                 ctx->poll_activated = true;
3780
3781         /*
3782          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3783          * space applications don't need to do io completion events
3784          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3785          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3786          */
3787         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3788             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3789                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3790
3791         ctx->compat = in_compat_syscall();
3792         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3793                 ctx->user = get_uid(current_user());
3794
3795         /*
3796          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3797          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3798          */
3799         ret = -EINVAL;
3800         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3801                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3802                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3803                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3804                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3805                         goto err;
3806                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3807         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3808                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3809         } else {
3810                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3811                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3812                         goto err;
3813                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3814         }
3815
3816         /*
3817          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3818          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3819          * that.
3820          */
3821         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3822             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3823                 goto err;
3824         }
3825
3826         /*
3827          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3828          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3829          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3830          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3831          */
3832         mmgrab(current->mm);
3833         ctx->mm_account = current->mm;
3834
3835         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3836         if (ret)
3837                 goto err;
3838
3839         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3840         if (ret)
3841                 goto err;
3842         /* always set a rsrc node */
3843         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3844         if (ret)
3845                 goto err;
3846         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3847
3848         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3849         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3850         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3851         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3852         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3853         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3854         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3855         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3856
3857         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3858         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3859         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3860         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3861         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3862         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3863         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3864         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3865
3866         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3867                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3868                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3869                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3870                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3871                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3872                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3873
3874         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3875                 ret = -EFAULT;
3876                 goto err;
3877         }
3878
3879         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3880             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3881                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3882
3883         file = io_uring_get_file(ctx);
3884         if (IS_ERR(file)) {
3885                 ret = PTR_ERR(file);
3886                 goto err;
3887         }
3888
3889         /*
3890          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3891          * having closed it before we finish setup
3892          */
3893         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3894         if (ret < 0) {
3895                 /* fput will clean it up */
3896                 fput(file);
3897                 return ret;
3898         }
3899
3900         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3901         return ret;
3902 err:
3903         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3904         return ret;
3905 }
3906
3907 /*
3908  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3909  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3910  * params structure passed in.
3911  */
3912 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3913 {
3914         struct io_uring_params p;
3915         int i;
3916
3917         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3918                 return -EFAULT;
3919         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3920                 if (p.resv[i])
3921                         return -EINVAL;
3922         }
3923
3924         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3925                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3926                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3927                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3928                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3929                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3930                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3931                 return -EINVAL;
3932
3933         return io_uring_create(entries, &p, params);
3934 }
3935
3936 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3937                 struct io_uring_params __user *, params)
3938 {
3939         return io_uring_setup(entries, params);
3940 }
3941
3942 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3943                            unsigned nr_args)
3944 {
3945         struct io_uring_probe *p;
3946         size_t size;
3947         int i, ret;
3948
3949         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3950         if (size == SIZE_MAX)
3951                 return -EOVERFLOW;
3952         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3953         if (!p)
3954                 return -ENOMEM;
3955
3956         ret = -EFAULT;
3957         if (copy_from_user(p, arg, size))
3958                 goto out;
3959         ret = -EINVAL;
3960         if (memchr_inv(p, 0, size))
3961                 goto out;
3962
3963         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3964         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3965                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3966
3967         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3968                 p->ops[i].op = i;
3969                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3970                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3971         }
3972         p->ops_len = i;
3973
3974         ret = 0;
3975         if (copy_to_user(arg, p, size))
3976                 ret = -EFAULT;
3977 out:
3978         kfree(p);
3979         return ret;
3980 }
3981
3982 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3983 {
3984         const struct cred *creds;
3985         u32 id;
3986         int ret;
3987
3988         creds = get_current_cred();
3989
3990         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3991                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3992         if (ret < 0) {
3993                 put_cred(creds);
3994                 return ret;
3995         }
3996         return id;
3997 }
3998
3999 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
4000                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
4001 {
4002         struct io_uring_restriction *res;
4003         size_t size;
4004         int i, ret;
4005
4006         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4007         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4008                 return -EBADFD;
4009
4010         /* We allow only a single restrictions registration */
4011         if (ctx->restrictions.registered)
4012                 return -EBUSY;
4013
4014         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4015                 return -EINVAL;
4016
4017         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4018         if (size == SIZE_MAX)
4019                 return -EOVERFLOW;
4020
4021         res = memdup_user(arg, size);
4022         if (IS_ERR(res))
4023                 return PTR_ERR(res);
4024
4025         ret = 0;
4026
4027         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4028                 switch (res[i].opcode) {
4029                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4030                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4031                                 ret = -EINVAL;
4032                                 goto out;
4033                         }
4034
4035                         __set_bit(res[i].register_op,
4036                                   ctx->restrictions.register_op);
4037                         break;
4038                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4039                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4040                                 ret = -EINVAL;
4041                                 goto out;
4042                         }
4043
4044                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4045                         break;
4046                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4047                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4048                         break;
4049                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4050                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4051                         break;
4052                 default:
4053                         ret = -EINVAL;
4054                         goto out;
4055                 }
4056         }
4057
4058 out:
4059         /* Reset all restrictions if an error happened */
4060         if (ret != 0)
4061                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4062         else
4063                 ctx->restrictions.registered = true;
4064
4065         kfree(res);
4066         return ret;
4067 }
4068
4069 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4070 {
4071         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4072                 return -EBADFD;
4073
4074         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4075                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4076                 /*
4077                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4078                  * submitter_task is set.
4079                  */
4080                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4081                         io_activate_pollwq(ctx);
4082         }
4083
4084         if (ctx->restrictions.registered)
4085                 ctx->restricted = 1;
4086
4087         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4088         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4089                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4090         return 0;
4091 }
4092
4093 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4094                                        void __user *arg, unsigned len)
4095 {
4096         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4097         cpumask_var_t new_mask;
4098         int ret;
4099
4100         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4101                 return -EINVAL;
4102
4103         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4104                 return -ENOMEM;
4105
4106         cpumask_clear(new_mask);
4107         if (len > cpumask_size())
4108                 len = cpumask_size();
4109
4110         if (in_compat_syscall()) {
4111                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4112                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4113                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4114         } else {
4115                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4116         }
4117
4118         if (ret) {
4119                 free_cpumask_var(new_mask);
4120                 return -EFAULT;
4121         }
4122
4123         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4124         free_cpumask_var(new_mask);
4125         return ret;
4126 }
4127
4128 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4129 {
4130         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4131
4132         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4133                 return -EINVAL;
4134
4135         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4136 }
4137
4138 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4139                                                void __user *arg)
4140         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4141 {
4142         struct io_tctx_node *node;
4143         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4144         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4145         __u32 new_count[2];
4146         int i, ret;
4147
4148         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4149                 return -EFAULT;
4150         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4151                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4152                         return -EINVAL;
4153
4154         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4155                 sqd = ctx->sq_data;
4156                 if (sqd) {
4157                         /*
4158                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4159                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4160                          * a ref to the ctx.
4161                          */
4162                         refcount_inc(&sqd->refs);
4163                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4164                         mutex_lock(&sqd->lock);
4165                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4166                         if (sqd->thread)
4167                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4168                 }
4169         } else {
4170                 tctx = current->io_uring;
4171         }
4172
4173         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4174
4175         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4176                 if (new_count[i])
4177                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4178         ctx->iowq_limits_set = true;
4179
4180         if (tctx && tctx->io_wq) {
4181                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4182                 if (ret)
4183                         goto err;
4184         } else {
4185                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4186         }
4187
4188         if (sqd) {
4189                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4190                 io_put_sq_data(sqd);
4191         }
4192
4193         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4194                 return -EFAULT;
4195
4196         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4197         if (sqd)
4198                 return 0;
4199
4200         /* now propagate the restriction to all registered users */
4201         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4202                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4203
4204                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4205                         continue;
4206
4207                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4208                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4209                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4210                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4211         }
4212         return 0;
4213 err:
4214         if (sqd) {
4215                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4216                 io_put_sq_data(sqd);
4217         }
4218         return ret;
4219 }
4220
4221 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4222                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4223         __releases(ctx->uring_lock)
4224         __acquires(ctx->uring_lock)
4225 {
4226         int ret;
4227
4228         /*
4229          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4230          * dying as we're holding a file ref here.
4231          */
4232         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4233                 return -ENXIO;
4234
4235         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4236                 return -EEXIST;
4237
4238         if (ctx->restricted) {
4239                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4240                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4241                         return -EACCES;
4242         }
4243
4244         switch (opcode) {
4245         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4246                 ret = -EFAULT;
4247                 if (!arg)
4248                         break;
4249                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4250                 break;
4251         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4252                 ret = -EINVAL;
4253                 if (arg || nr_args)
4254                         break;
4255                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4256                 break;
4257         case IORING_REGISTER_FILES:
4258                 ret = -EFAULT;
4259                 if (!arg)
4260                         break;
4261                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4262                 break;
4263         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4264                 ret = -EINVAL;
4265                 if (arg || nr_args)
4266                         break;
4267                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4268                 break;
4269         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4270                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4271                 break;
4272         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4273                 ret = -EINVAL;
4274                 if (nr_args != 1)
4275                         break;
4276                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4277                 break;
4278         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4279                 ret = -EINVAL;
4280                 if (nr_args != 1)
4281                         break;
4282                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4283                 break;
4284         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4285                 ret = -EINVAL;
4286                 if (arg || nr_args)
4287                         break;
4288                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4289                 break;
4290         case IORING_REGISTER_PROBE:
4291                 ret = -EINVAL;
4292                 if (!arg || nr_args > 256)
4293                         break;
4294                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4295                 break;
4296         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4297                 ret = -EINVAL;
4298                 if (arg || nr_args)
4299                         break;
4300                 ret = io_register_personality(ctx);
4301                 break;
4302         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4303                 ret = -EINVAL;
4304                 if (arg)
4305                         break;
4306                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4307                 break;
4308         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4309                 ret = -EINVAL;
4310                 if (arg || nr_args)
4311                         break;
4312                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4313                 break;
4314         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4315                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4316                 break;
4317         case IORING_REGISTER_FILES2:
4318                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4319                 break;
4320         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4321                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4322                                               IORING_RSRC_FILE);
4323                 break;
4324         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4325                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4326                 break;
4327         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4328                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4329                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4330                 break;
4331         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4332                 ret = -EINVAL;
4333                 if (!arg || !nr_args)
4334                         break;
4335                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4336                 break;
4337         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4338                 ret = -EINVAL;
4339                 if (arg || nr_args)
4340                         break;
4341                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4342                 break;
4343         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4344                 ret = -EINVAL;
4345                 if (!arg || nr_args != 2)
4346                         break;
4347                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4348                 break;
4349         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4350                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4351                 break;
4352         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4353                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4354                 break;
4355         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4356                 ret = -EINVAL;
4357                 if (!arg || nr_args != 1)
4358                         break;
4359                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4360                 break;
4361         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4362                 ret = -EINVAL;
4363                 if (!arg || nr_args != 1)
4364                         break;
4365                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4366                 break;
4367         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4368                 ret = -EINVAL;
4369                 if (!arg || nr_args != 1)
4370                         break;
4371                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4372                 break;
4373         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4374                 ret = -EINVAL;
4375                 if (!arg || nr_args)
4376                         break;
4377                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4378                 break;
4379         default:
4380                 ret = -EINVAL;
4381                 break;
4382         }
4383
4384         return ret;
4385 }
4386
4387 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4388                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4389 {
4390         struct io_ring_ctx *ctx;
4391         long ret = -EBADF;
4392         struct fd f;
4393         bool use_registered_ring;
4394
4395         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4396         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4397
4398         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4399                 return -EINVAL;
4400
4401         if (use_registered_ring) {
4402                 /*
4403                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4404                  * need only dereference our task private array to find it.
4405                  */
4406                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4407
4408                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4409                         return -EINVAL;
4410                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4411                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4412                 f.flags = 0;
4413                 if (unlikely(!f.file))
4414                         return -EBADF;
4415         } else {
4416                 f = fdget(fd);
4417                 if (unlikely(!f.file))
4418                         return -EBADF;
4419                 ret = -EOPNOTSUPP;
4420                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4421                         goto out_fput;
4422         }
4423
4424         ctx = f.file->private_data;
4425
4426         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4427         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4428         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4429         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4430 out_fput:
4431         fdput(f);
4432         return ret;
4433 }
4434
4435 static int __init io_uring_init(void)
4436 {
4437 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4438         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4439         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4440 } while (0)
4441
4442 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4443         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4444 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4445         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4446         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4447         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4448         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4449         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4450         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4451         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4452         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4453         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4454         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4455         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4456         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4457         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4458         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4459         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4460         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4470         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4471         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4472         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4473         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4474         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4475         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4476         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4477         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4478         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4479         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4480         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4481         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4482         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4483         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4484         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4485         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4486         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4487         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4488         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4489
4490         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4491                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4492         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4493                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4494
4495         /* ->buf_index is u16 */
4496         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4497         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4498                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4499
4500         /* should fit into one byte */
4501         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4502         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4503         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4504
4505         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4506
4507         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4508
4509         io_uring_optable_init();
4510
4511         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4512                                 SLAB_ACCOUNT);
4513         return 0;
4514 };
4515 __initcall(io_uring_init);