io_uring: encapsulate task_work state
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "alloc_cache.h"
99
100 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
101 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
102
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
107                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
110                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
114                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
117                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
118
119 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
120
121 #define IO_COMPL_BATCH                  32
122 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
123
124 enum {
125         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
126         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
127 };
128
129 enum {
130         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
131         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
132 };
133
134 struct io_defer_entry {
135         struct list_head        list;
136         struct io_kiocb         *req;
137         u32                     seq;
138 };
139
140 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
141 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
142 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct task_struct *task,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
149 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
150 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
151 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
154
155 struct kmem_cache *req_cachep;
156
157 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
158 {
159 #if defined(CONFIG_UNIX)
160         if (io_is_uring_fops(file)) {
161                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
162
163                 return ctx->ring_sock->sk;
164         }
165 #endif
166         return NULL;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
169
170 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
171 {
172         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
173             ctx->submit_state.cqes_count)
174                 __io_submit_flush_completions(ctx);
175 }
176
177 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
178 {
179         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
180 }
181
182 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
183 {
184         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
185 }
186
187 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
188 {
189         struct io_kiocb *req;
190
191         io_for_each_link(req, head) {
192                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
193                         return true;
194         }
195         return false;
196 }
197
198 /*
199  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
200  * User must not hold timeout_lock.
201  */
202 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
203                         bool cancel_all)
204 {
205         bool matched;
206
207         if (task && head->task != task)
208                 return false;
209         if (cancel_all)
210                 return true;
211
212         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
213                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
214
215                 /* protect against races with linked timeouts */
216                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
217                 matched = io_match_linked(head);
218                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
219         } else {
220                 matched = io_match_linked(head);
221         }
222         return matched;
223 }
224
225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
226 {
227         req_set_fail(req);
228         io_req_set_res(req, res, 0);
229 }
230
231 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
232 {
233         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
234         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
235 }
236
237 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
238 {
239         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
240
241         complete(&ctx->ref_comp);
242 }
243
244 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
247                                                 fallback_work.work);
248         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
249         struct io_kiocb *req, *tmp;
250         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
251
252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
253         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
254                 req->io_task_work.func(req, &ts);
255         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
256                 return;
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259 }
260
261 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
262 {
263         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
264         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
265
266         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
267         if (!table->hbs)
268                 return -ENOMEM;
269
270         table->hash_bits = bits;
271         init_hash_table(table, hash_buckets);
272         return 0;
273 }
274
275 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
276 {
277         struct io_ring_ctx *ctx;
278         int hash_bits;
279
280         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
281         if (!ctx)
282                 return NULL;
283
284         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
285
286         /*
287          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
288          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
289          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
290          */
291         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
292         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
294                 goto err;
295         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
296                 goto err;
297
298         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
299         if (!ctx->dummy_ubuf)
300                 goto err;
301         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
302         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
303
304         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
305                             0, GFP_KERNEL))
306                 goto err;
307
308         ctx->flags = p->flags;
309         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, sizeof(struct async_poll));
314         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, sizeof(struct io_async_msghdr));
315         init_completion(&ctx->ref_comp);
316         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
317         mutex_init(&ctx->uring_lock);
318         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
319         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
320         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
321         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
322         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
324         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
325         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
327         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
328         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
330         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
331         init_task_work(&ctx->rsrc_put_tw, io_rsrc_put_tw);
332         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
333         init_llist_head(&ctx->work_llist);
334         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
335         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
336         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
337         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
338         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
339         return ctx;
340 err:
341         kfree(ctx->dummy_ubuf);
342         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
343         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
344         kfree(ctx->io_bl);
345         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
346         kfree(ctx);
347         return NULL;
348 }
349
350 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
351 {
352         struct io_rings *r = ctx->rings;
353
354         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
355         ctx->cq_extra--;
356 }
357
358 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
359 {
360         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
361                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
362
363                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
364         }
365
366         return false;
367 }
368
369 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
370 {
371         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
372                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
373                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
374         }
375 }
376
377 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
378 {
379         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
380                 return NULL;
381
382         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
383         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
384
385         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
386         io_req_set_refcount(req);
387         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
388         return req->link;
389 }
390
391 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
392 {
393         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
394                 return NULL;
395         return __io_prep_linked_timeout(req);
396 }
397
398 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
399 {
400         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
401 }
402
403 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
404 {
405         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
406                 __io_arm_ltimeout(req);
407 }
408
409 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
410 {
411         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
413
414         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
415                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
416                 req->creds = get_current_cred();
417         }
418
419         req->work.list.next = NULL;
420         req->work.flags = 0;
421         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
422         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
423                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
424
425         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
426                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
427
428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
429                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
430
431                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
432                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
433                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
434                         should_hash = false;
435                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
436                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
437         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
438                 if (def->unbound_nonreg_file)
439                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
440         }
441 }
442
443 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
444 {
445         struct io_kiocb *cur;
446
447         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
448                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
449
450                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
451                 io_for_each_link(cur, req)
452                         io_prep_async_work(cur);
453                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
454         } else {
455                 io_for_each_link(cur, req)
456                         io_prep_async_work(cur);
457         }
458 }
459
460 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
461 {
462         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
463         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
464
465         BUG_ON(!tctx);
466         BUG_ON(!tctx->io_wq);
467
468         /* init ->work of the whole link before punting */
469         io_prep_async_link(req);
470
471         /*
472          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
473          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
474          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
475          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
476          * worker for it).
477          */
478         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
479                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
480
481         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
482         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
483         if (link)
484                 io_queue_linked_timeout(link);
485 }
486
487 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
488 {
489         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
490                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
491                                                 struct io_defer_entry, list);
492
493                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
494                         break;
495                 list_del_init(&de->list);
496                 io_req_task_queue(de->req);
497                 kfree(de);
498         }
499 }
500
501
502 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
503 {
504         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
505         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
506
507         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
508                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
509
510         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
511          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
512          * it regardless.
513          */
514         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
515                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
516                 kfree(ev_fd);
517         }
518 }
519
520 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
521 {
522         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
523
524         rcu_read_lock();
525         /*
526          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
527          * and eventfd_signal
528          */
529         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
530
531         /*
532          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
533          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
534          * the function and rcu_read_lock.
535          */
536         if (unlikely(!ev_fd))
537                 goto out;
538         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
539                 goto out;
540         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
541                 goto out;
542
543         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
544                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
545         } else {
546                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
547                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
548                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
549                 else
550                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
551         }
552
553 out:
554         rcu_read_unlock();
555 }
556
557 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
558 {
559         bool skip;
560
561         spin_lock(&ctx->completion_lock);
562
563         /*
564          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
565          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
566          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
567          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
568          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
569          * posted to the CQ ring.
570          */
571         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
572         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
574         if (skip)
575                 return;
576
577         io_eventfd_signal(ctx);
578 }
579
580 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
581 {
582         if (ctx->poll_activated)
583                 io_poll_wq_wake(ctx);
584         if (ctx->off_timeout_used)
585                 io_flush_timeouts(ctx);
586         if (ctx->drain_active) {
587                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
588                 io_queue_deferred(ctx);
589                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
590         }
591         if (ctx->has_evfd)
592                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
593 }
594
595 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
596         __acquires(ctx->completion_lock)
597 {
598         if (!ctx->task_complete)
599                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
600 }
601
602 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
603 {
604         if (!ctx->task_complete)
605                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
606 }
607
608 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
609         __acquires(ctx->completion_lock)
610 {
611         spin_lock(&ctx->completion_lock);
612 }
613
614 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
615         __releases(ctx->completion_lock)
616 {
617         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
618 }
619
620 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
621 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
622         __releases(ctx->completion_lock)
623 {
624         io_commit_cqring(ctx);
625         __io_cq_unlock(ctx);
626         io_commit_cqring_flush(ctx);
627         io_cqring_wake(ctx);
628 }
629
630 static inline void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
631         __releases(ctx->completion_lock)
632 {
633         io_commit_cqring(ctx);
634         __io_cq_unlock(ctx);
635         io_commit_cqring_flush(ctx);
636
637         /*
638          * As ->task_complete implies that the ring is single tasked, cq_wait
639          * may only be waited on by the current in io_cqring_wait(), but since
640          * it will re-check the wakeup conditions once we return we can safely
641          * skip waking it up.
642          */
643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
644                 smp_mb();
645                 __io_cqring_wake(ctx);
646         }
647 }
648
649 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
650         __releases(ctx->completion_lock)
651 {
652         io_commit_cqring(ctx);
653         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
654         io_commit_cqring_flush(ctx);
655         io_cqring_wake(ctx);
656 }
657
658 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
659 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
660 {
661         struct io_overflow_cqe *ocqe;
662         LIST_HEAD(list);
663
664         io_cq_lock(ctx);
665         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
666         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
667         io_cq_unlock(ctx);
668
669         while (!list_empty(&list)) {
670                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
671                 list_del(&ocqe->list);
672                 kfree(ocqe);
673         }
674 }
675
676 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
677 {
678         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
679
680         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
681                 return;
682
683         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
684                 cqe_size <<= 1;
685
686         io_cq_lock(ctx);
687         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
688                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
689                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
690
691                 if (!cqe)
692                         break;
693                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
694                                         struct io_overflow_cqe, list);
695                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
696                 list_del(&ocqe->list);
697                 kfree(ocqe);
698         }
699
700         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
701                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
702                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
703         }
704         io_cq_unlock_post(ctx);
705 }
706
707 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
708 {
709         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
710         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
711                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
712         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
713         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
714                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
715 }
716
717 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
718 {
719         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
720                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
721 }
722
723 /* can be called by any task */
724 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
725 {
726         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
727
728         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
729         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
730                 wake_up(&tctx->wait);
731         put_task_struct_many(task, nr);
732 }
733
734 /* used by a task to put its own references */
735 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
736 {
737         task->io_uring->cached_refs += nr;
738 }
739
740 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
741 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
742 {
743         if (likely(task == current))
744                 io_put_task_local(task, nr);
745         else
746                 io_put_task_remote(task, nr);
747 }
748
749 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
750 {
751         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
752
753         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
754         refcount_add(refill, &current->usage);
755         tctx->cached_refs += refill;
756 }
757
758 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
759 {
760         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
761         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
762
763         if (refs) {
764                 tctx->cached_refs = 0;
765                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
766                 put_task_struct_many(task, refs);
767         }
768 }
769
770 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
771                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
772 {
773         struct io_overflow_cqe *ocqe;
774         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
775         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
776
777         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
778
779         if (is_cqe32)
780                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
781
782         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
783         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
784         if (!ocqe) {
785                 /*
786                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
787                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
788                  * on the floor.
789                  */
790                 io_account_cq_overflow(ctx);
791                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
792                 return false;
793         }
794         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
795                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
796                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
797
798         }
799         ocqe->cqe.user_data = user_data;
800         ocqe->cqe.res = res;
801         ocqe->cqe.flags = cflags;
802         if (is_cqe32) {
803                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
804                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
805         }
806         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
807         return true;
808 }
809
810 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
811 {
812         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
813                 req->extra1 = 0;
814                 req->extra2 = 0;
815         }
816         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
817                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
818                                         req->extra1, req->extra2);
819 }
820
821 /*
822  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
823  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
824  * fill the cq entry
825  */
826 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
827 {
828         struct io_rings *rings = ctx->rings;
829         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
830         unsigned int free, queued, len;
831
832         /*
833          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
834          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
835          * Force overflow the completion.
836          */
837         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
838                 return NULL;
839
840         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
841         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
842         free = ctx->cq_entries - queued;
843         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
844         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
845         if (!len)
846                 return NULL;
847
848         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
849                 off <<= 1;
850                 len <<= 1;
851         }
852
853         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
854         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
855
856         ctx->cached_cq_tail++;
857         ctx->cqe_cached++;
858         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
859                 ctx->cqe_cached++;
860         return &rings->cqes[off];
861 }
862
863 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
864                               u32 cflags)
865 {
866         struct io_uring_cqe *cqe;
867
868         ctx->cq_extra++;
869
870         /*
871          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
872          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
873          * the ring.
874          */
875         cqe = io_get_cqe(ctx);
876         if (likely(cqe)) {
877                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
878
879                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
880                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
881                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
882
883                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
884                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
885                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
886                 }
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
893         __must_hold(&ctx->uring_lock)
894 {
895         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
896         unsigned int i;
897
898         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
899         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
900                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
901
902                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
903                         if (ctx->task_complete) {
904                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
905                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
906                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
907                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
908                         } else {
909                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
910                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
911                         }
912                 }
913         }
914         state->cqes_count = 0;
915 }
916
917 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
918                               bool allow_overflow)
919 {
920         bool filled;
921
922         io_cq_lock(ctx);
923         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
924         if (!filled && allow_overflow)
925                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
926
927         io_cq_unlock_post(ctx);
928         return filled;
929 }
930
931 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
932 {
933         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
934 }
935
936 bool io_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool defer, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
937                 bool allow_overflow)
938 {
939         struct io_uring_cqe *cqe;
940         unsigned int length;
941
942         if (!defer)
943                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
944
945         length = ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes);
946
947         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
948
949         if (ctx->submit_state.cqes_count == length) {
950                 __io_cq_lock(ctx);
951                 __io_flush_post_cqes(ctx);
952                 /* no need to flush - flush is deferred */
953                 __io_cq_unlock_post(ctx);
954         }
955
956         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
957          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
958          * and in that it works just as well.
959          */
960         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
961                 return false;
962
963         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
964         cqe->user_data = user_data;
965         cqe->res = res;
966         cqe->flags = cflags;
967         return true;
968 }
969
970 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
971 {
972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
973
974         io_cq_lock(ctx);
975         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
976                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
977
978         /*
979          * If we're the last reference to this request, add to our locked
980          * free_list cache.
981          */
982         if (req_ref_put_and_test(req)) {
983                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
984                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
985                                 io_disarm_next(req);
986                         if (req->link) {
987                                 io_req_task_queue(req->link);
988                                 req->link = NULL;
989                         }
990                 }
991                 io_put_kbuf_comp(req);
992                 io_dismantle_req(req);
993                 io_req_put_rsrc(req);
994                 /*
995                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
996                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
997                  * deadlocks.
998                  */
999                 io_put_task_remote(req->task, 1);
1000                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1001                 ctx->locked_free_nr++;
1002         }
1003         io_cq_unlock_post(ctx);
1004 }
1005
1006 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1007 {
1008         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1009                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1010                 io_req_task_work_add(req);
1011         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1012                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1013                 __io_req_complete_post(req);
1014         } else {
1015                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1016
1017                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1018                 __io_req_complete_post(req);
1019                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1020         }
1021 }
1022
1023 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1024         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1025 {
1026         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1027
1028         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1029
1030         req_set_fail(req);
1031         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1032         if (def->fail)
1033                 def->fail(req);
1034         io_req_complete_defer(req);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1039  * advance and keep them valid across allocations.
1040  */
1041 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1042 {
1043         req->ctx = ctx;
1044         req->link = NULL;
1045         req->async_data = NULL;
1046         /* not necessary, but safer to zero */
1047         req->cqe.res = 0;
1048 }
1049
1050 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1051                                         struct io_submit_state *state)
1052 {
1053         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1054         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1055         ctx->locked_free_nr = 0;
1056         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1061  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1062  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1063  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1064  */
1065 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1066         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1067 {
1068         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1069         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1070         int ret, i;
1071
1072         /*
1073          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1074          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1075          * side cache.
1076          */
1077         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1078                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1079                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1080                         return true;
1081         }
1082
1083         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1084
1085         /*
1086          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1087          * retry single alloc to be on the safe side.
1088          */
1089         if (unlikely(ret <= 0)) {
1090                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1091                 if (!reqs[0])
1092                         return false;
1093                 ret = 1;
1094         }
1095
1096         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1097         for (i = 0; i < ret; i++) {
1098                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1099
1100                 io_preinit_req(req, ctx);
1101                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1102         }
1103         return true;
1104 }
1105
1106 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1107 {
1108         unsigned int flags = req->flags;
1109
1110         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1111                 io_clean_op(req);
1112         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1113                 io_put_file(req->file);
1114 }
1115
1116 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1119
1120         io_req_put_rsrc(req);
1121         io_dismantle_req(req);
1122         io_put_task_remote(req->task, 1);
1123
1124         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1125         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1126         ctx->locked_free_nr++;
1127         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1128 }
1129
1130 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1133
1134         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1135         io_disarm_next(req);
1136         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1137 }
1138
1139 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         struct io_kiocb *nxt;
1142
1143         /*
1144          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1145          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1146          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1147          * of the chain.
1148          */
1149         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1150                 __io_req_find_next_prep(req);
1151         nxt = req->link;
1152         req->link = NULL;
1153         return nxt;
1154 }
1155
1156 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1157 {
1158         if (!ctx)
1159                 return;
1160         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1161                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1162         if (ts->locked) {
1163                 io_submit_flush_completions(ctx);
1164                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1165                 ts->locked = false;
1166         }
1167         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1168 }
1169
1170 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1171                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1172                                    struct io_tw_state *ts,
1173                                    struct llist_node *last)
1174 {
1175         unsigned int count = 0;
1176
1177         while (node && node != last) {
1178                 struct llist_node *next = node->next;
1179                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1180                                                     io_task_work.node);
1181
1182                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1183
1184                 if (req->ctx != *ctx) {
1185                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1186                         *ctx = req->ctx;
1187                         /* if not contended, grab and improve batching */
1188                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1189                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1190                 }
1191                 req->io_task_work.func(req, ts);
1192                 node = next;
1193                 count++;
1194                 if (unlikely(need_resched())) {
1195                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1196                         *ctx = NULL;
1197                         cond_resched();
1198                 }
1199         }
1200
1201         return count;
1202 }
1203
1204 /**
1205  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1206  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1207  * @new:        new entry as the head of the list
1208  *
1209  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1210  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1211  */
1212 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1213                                                struct llist_node *new)
1214 {
1215         return xchg(&head->first, new);
1216 }
1217
1218 /**
1219  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1220  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1221  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1222  * @new:        new entry as the head of the list
1223  *
1224  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1225  */
1226
1227 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1228                                                   struct llist_node *old,
1229                                                   struct llist_node *new)
1230 {
1231         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1232 }
1233
1234 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1235 {
1236         struct io_tw_state ts = {};
1237         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1238         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1239                                                   task_work);
1240         struct llist_node fake = {};
1241         struct llist_node *node;
1242         unsigned int loops = 0;
1243         unsigned int count = 0;
1244
1245         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1246                 io_fallback_tw(tctx);
1247                 return;
1248         }
1249
1250         do {
1251                 loops++;
1252                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1253                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1254
1255                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1256                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1257                         continue;
1258                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1259                         io_submit_flush_completions(ctx);
1260                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1261                                 continue;
1262                 }
1263                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1264         } while (node != &fake);
1265
1266         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1267
1268         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1269         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1270                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1271
1272         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1273 }
1274
1275 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1276 {
1277         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1278         struct io_kiocb *req;
1279
1280         while (node) {
1281                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1282                 node = node->next;
1283                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1284                               &req->ctx->fallback_llist))
1285                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1286         }
1287 }
1288
1289 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1290 {
1291         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1292
1293         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1294
1295         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1296                 goto put_ref;
1297
1298         /* needed for the following wake up */
1299         smp_mb__after_atomic();
1300
1301         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_cancel))) {
1302                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1303                 goto put_ref;
1304         }
1305
1306         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1307                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1308         if (ctx->has_evfd)
1309                 io_eventfd_signal(ctx);
1310
1311         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1312                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1313
1314 put_ref:
1315         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1316 }
1317
1318 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1319 {
1320         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1321         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1322
1323         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1324                 io_req_local_work_add(req);
1325                 return;
1326         }
1327
1328         /* task_work already pending, we're done */
1329         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1330                 return;
1331
1332         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1333                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1334
1335         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1336                 return;
1337
1338         io_fallback_tw(tctx);
1339 }
1340
1341 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1342 {
1343         struct llist_node *node;
1344
1345         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1346         while (node) {
1347                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1348                                                     io_task_work.node);
1349
1350                 node = node->next;
1351                 __io_req_task_work_add(req, false);
1352         }
1353 }
1354
1355 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1356 {
1357         struct llist_node *node;
1358         unsigned int loops = 0;
1359         int ret = 0;
1360
1361         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1362                 return -EEXIST;
1363         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1364                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1365 again:
1366         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1367         while (node) {
1368                 struct llist_node *next = node->next;
1369                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1370                                                     io_task_work.node);
1371                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1372                 req->io_task_work.func(req, ts);
1373                 ret++;
1374                 node = next;
1375         }
1376         loops++;
1377
1378         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1379                 goto again;
1380         if (ts->locked) {
1381                 io_submit_flush_completions(ctx);
1382                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1383                         goto again;
1384         }
1385         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1386         return ret;
1387 }
1388
1389 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1390 {
1391         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1392         int ret;
1393
1394         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1395                 return 0;
1396
1397         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1398         /* shouldn't happen! */
1399         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1400                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1405 {
1406         struct io_tw_state ts = {};
1407         int ret;
1408
1409         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1410         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1411         if (ts.locked)
1412                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1413
1414         return ret;
1415 }
1416
1417 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1418 {
1419         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1420         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1421 }
1422
1423 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1424 {
1425         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1426         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1427         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1428                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1429         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1430                 io_queue_iowq(req, ts);
1431         else
1432                 io_queue_sqe(req);
1433 }
1434
1435 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1436 {
1437         io_req_set_res(req, ret, 0);
1438         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1439         io_req_task_work_add(req);
1440 }
1441
1442 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1443 {
1444         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1445         io_req_task_work_add(req);
1446 }
1447
1448 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1451
1452         if (nxt)
1453                 io_req_task_queue(nxt);
1454 }
1455
1456 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1457         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1458 {
1459         struct task_struct *task = NULL;
1460         int task_refs = 0;
1461
1462         do {
1463                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1464                                                     comp_list);
1465
1466                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1467                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1468                                 node = req->comp_list.next;
1469                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1470                                         continue;
1471                         }
1472                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1473                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1474
1475                                 if (apoll->double_poll)
1476                                         kfree(apoll->double_poll);
1477                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1478                                         kfree(apoll);
1479                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1480                         }
1481                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1482                                 io_queue_next(req);
1483                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1484                                 io_clean_op(req);
1485                 }
1486                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1487                         io_put_file(req->file);
1488
1489                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1490
1491                 if (req->task != task) {
1492                         if (task)
1493                                 io_put_task(task, task_refs);
1494                         task = req->task;
1495                         task_refs = 0;
1496                 }
1497                 task_refs++;
1498                 node = req->comp_list.next;
1499                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1500         } while (node);
1501
1502         if (task)
1503                 io_put_task(task, task_refs);
1504 }
1505
1506 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1507         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1508 {
1509         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1510         struct io_wq_work_node *node;
1511
1512         __io_cq_lock(ctx);
1513         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1514         if (state->cqes_count)
1515                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1516         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1517                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1518                                             comp_list);
1519
1520                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1521                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1522                         if (ctx->task_complete) {
1523                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1524                                 io_req_cqe_overflow(req);
1525                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1526                         } else {
1527                                 io_req_cqe_overflow(req);
1528                         }
1529                 }
1530         }
1531         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1532
1533         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1534                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1535                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1536         }
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1541  * was the last reference to this request.
1542  */
1543 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1544 {
1545         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1546
1547         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1548                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1549                         nxt = io_req_find_next(req);
1550                 io_free_req(req);
1551         }
1552         return nxt;
1553 }
1554
1555 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1556 {
1557         /* See comment at the top of this file */
1558         smp_rmb();
1559         return __io_cqring_events(ctx);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1564  * find and complete them.
1565  */
1566 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1567 {
1568         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1569                 return;
1570
1571         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1572         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1573                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1574                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1575                         break;
1576                 /*
1577                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1578                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1579                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1580                  */
1581                 if (need_resched()) {
1582                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1583                         cond_resched();
1584                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1585                 }
1586         }
1587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1588 }
1589
1590 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1591 {
1592         unsigned int nr_events = 0;
1593         int ret = 0;
1594         unsigned long check_cq;
1595
1596         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1597                 return -EEXIST;
1598
1599         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1600         if (unlikely(check_cq)) {
1601                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1602                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1603                 /*
1604                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1605                  * dropped CQE.
1606                  */
1607                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1608                         return -EBADR;
1609         }
1610         /*
1611          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1612          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1613          * already triggered a CQE (eg in error).
1614          */
1615         if (io_cqring_events(ctx))
1616                 return 0;
1617
1618         do {
1619                 /*
1620                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1621                  * application entering polling for a command before it gets
1622                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1623                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1624                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1625                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1626                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1627                  * very same mutex.
1628                  */
1629                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1630                     io_task_work_pending(ctx)) {
1631                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1632
1633                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1634
1635                         if (task_work_pending(current) ||
1636                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1637                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1638                                 io_run_task_work();
1639                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1640                         }
1641                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1642                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1643                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1644                                 break;
1645                 }
1646                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1647                 if (ret < 0)
1648                         break;
1649                 nr_events += ret;
1650                 ret = 0;
1651         } while (nr_events < min && !need_resched());
1652
1653         return ret;
1654 }
1655
1656 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1657 {
1658         if (ts->locked)
1659                 io_req_complete_defer(req);
1660         else
1661                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1662 }
1663
1664 /*
1665  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1666  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1667  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1668  * accessing the kiocb cookie.
1669  */
1670 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1671 {
1672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1673         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1674
1675         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1676         if (unlikely(needs_lock))
1677                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1678
1679         /*
1680          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1681          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1682          * different devices.
1683          */
1684         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1685                 ctx->poll_multi_queue = false;
1686         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1687                 struct io_kiocb *list_req;
1688
1689                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1690                                         comp_list);
1691                 if (list_req->file != req->file)
1692                         ctx->poll_multi_queue = true;
1693         }
1694
1695         /*
1696          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1697          * it to the front so we find it first.
1698          */
1699         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1700                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1701         else
1702                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1703
1704         if (unlikely(needs_lock)) {
1705                 /*
1706                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1707                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1708                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1709                  * whether should wake up sq thread.
1710                  */
1711                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1712                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1713                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1714
1715                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1716         }
1717 }
1718
1719 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1720 {
1721         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1722 }
1723
1724 /*
1725  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1726  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1727  * inline.
1728  */
1729 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1730 {
1731         if (S_ISBLK(mode)) {
1732                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1733                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1734                         return true;
1735                 return false;
1736         }
1737         if (S_ISSOCK(mode))
1738                 return true;
1739         if (S_ISREG(mode)) {
1740                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1741                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1742                     !io_is_uring_fops(file))
1743                         return true;
1744                 return false;
1745         }
1746
1747         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1748         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1749                 return true;
1750         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1755  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1756  * inline.
1757  */
1758 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1759 {
1760         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1761         unsigned int res = 0;
1762
1763         if (S_ISREG(mode))
1764                 res |= FFS_ISREG;
1765         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1766                 res |= FFS_NOWAIT;
1767         return res;
1768 }
1769
1770 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1771 {
1772         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1773         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1774         if (req->async_data) {
1775                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1776                 return false;
1777         }
1778         return true;
1779 }
1780
1781 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1782 {
1783         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1784         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1785
1786         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1787         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1788                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1789         if (!cdef->prep_async)
1790                 return 0;
1791         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1792                 return -EFAULT;
1793         if (!def->manual_alloc) {
1794                 if (io_alloc_async_data(req))
1795                         return -EAGAIN;
1796         }
1797         return cdef->prep_async(req);
1798 }
1799
1800 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1801 {
1802         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1803         struct io_kiocb *cur;
1804
1805         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1806         io_for_each_link(cur, req)
1807                 seq--;
1808         return seq;
1809 }
1810
1811 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1812         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1815         struct io_defer_entry *de;
1816         int ret;
1817         u32 seq = io_get_sequence(req);
1818
1819         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1820         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1821         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1822                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1823 queue:
1824                 ctx->drain_active = false;
1825                 io_req_task_queue(req);
1826                 return;
1827         }
1828         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1829
1830         io_prep_async_link(req);
1831         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1832         if (!de) {
1833                 ret = -ENOMEM;
1834                 io_req_defer_failed(req, ret);
1835                 return;
1836         }
1837
1838         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1839         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1840                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1841                 kfree(de);
1842                 goto queue;
1843         }
1844
1845         trace_io_uring_defer(req);
1846         de->req = req;
1847         de->seq = seq;
1848         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1849         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1850 }
1851
1852 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1853 {
1854         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1855                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1856                 io_put_kbuf_comp(req);
1857                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1858         }
1859
1860         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1861                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1862
1863                 if (def->cleanup)
1864                         def->cleanup(req);
1865         }
1866         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1867                 kfree(req->apoll->double_poll);
1868                 kfree(req->apoll);
1869                 req->apoll = NULL;
1870         }
1871         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1872                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1873
1874                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1875         }
1876         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1877                 put_cred(req->creds);
1878         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1879                 kfree(req->async_data);
1880                 req->async_data = NULL;
1881         }
1882         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1883 }
1884
1885 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1886                            unsigned int issue_flags)
1887 {
1888         if (req->file || !def->needs_file)
1889                 return true;
1890
1891         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1892                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1893         else
1894                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1895
1896         return !!req->file;
1897 }
1898
1899 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1900 {
1901         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1902         const struct cred *creds = NULL;
1903         int ret;
1904
1905         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1906                 return -EBADF;
1907
1908         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1909                 creds = override_creds(req->creds);
1910
1911         if (!def->audit_skip)
1912                 audit_uring_entry(req->opcode);
1913
1914         ret = def->issue(req, issue_flags);
1915
1916         if (!def->audit_skip)
1917                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1918
1919         if (creds)
1920                 revert_creds(creds);
1921
1922         if (ret == IOU_OK) {
1923                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1924                         io_req_complete_defer(req);
1925                 else
1926                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1927         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1928                 return ret;
1929
1930         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1931         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1932                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1933
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1938 {
1939         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1940         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1941                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1942 }
1943
1944 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1945 {
1946         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1947
1948         req = io_put_req_find_next(req);
1949         return req ? &req->work : NULL;
1950 }
1951
1952 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1953 {
1954         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1955         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1956         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1957         bool needs_poll = false;
1958         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1959
1960         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1961         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1962                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1963         else
1964                 req_ref_get(req);
1965
1966         io_arm_ltimeout(req);
1967
1968         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1969         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1970 fail:
1971                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1972                 return;
1973         }
1974         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1975                 err = -EBADF;
1976                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1977                 goto fail;
1978         }
1979
1980         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1981                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1982
1983                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1984                         needs_poll = true;
1985                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1986                 }
1987         }
1988
1989         do {
1990                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1991                 if (ret != -EAGAIN)
1992                         break;
1993                 /*
1994                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1995                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1996                  * wait for request slots on the block side.
1997                  */
1998                 if (!needs_poll) {
1999                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2000                                 break;
2001                         cond_resched();
2002                         continue;
2003                 }
2004
2005                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2006                         return;
2007                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2008                 needs_poll = false;
2009                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2010         } while (1);
2011
2012         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2013         if (ret < 0)
2014                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2015 }
2016
2017 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2018                                       unsigned int issue_flags)
2019 {
2020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021         struct file *file = NULL;
2022         unsigned long file_ptr;
2023
2024         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2025
2026         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2027                 goto out;
2028         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2029         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2030         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2031         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2032         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2033         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2034         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2035 out:
2036         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2037         return file;
2038 }
2039
2040 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2041 {
2042         struct file *file = fget(fd);
2043
2044         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2045
2046         /* we don't allow fixed io_uring files */
2047         if (file && io_is_uring_fops(file))
2048                 io_req_track_inflight(req);
2049         return file;
2050 }
2051
2052 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2053         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2054 {
2055         struct io_kiocb *linked_timeout;
2056
2057         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2058                 io_req_defer_failed(req, ret);
2059                 return;
2060         }
2061
2062         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2063
2064         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2065         case IO_APOLL_READY:
2066                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2067                 io_req_task_queue(req);
2068                 break;
2069         case IO_APOLL_ABORTED:
2070                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2071                 io_queue_iowq(req, NULL);
2072                 break;
2073         case IO_APOLL_OK:
2074                 break;
2075         }
2076
2077         if (linked_timeout)
2078                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2079 }
2080
2081 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2082         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2083 {
2084         int ret;
2085
2086         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2087
2088         /*
2089          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2090          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2091          */
2092         if (likely(!ret))
2093                 io_arm_ltimeout(req);
2094         else
2095                 io_queue_async(req, ret);
2096 }
2097
2098 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2099         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2100 {
2101         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2102                 /*
2103                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2104                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2105                  */
2106                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2107                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2108                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2109         } else {
2110                 int ret = io_req_prep_async(req);
2111
2112                 if (unlikely(ret)) {
2113                         io_req_defer_failed(req, ret);
2114                         return;
2115                 }
2116
2117                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2118                         io_drain_req(req);
2119                 else
2120                         io_queue_iowq(req, NULL);
2121         }
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2126  *
2127  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2128  */
2129 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2130                                         struct io_kiocb *req,
2131                                         unsigned int sqe_flags)
2132 {
2133         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2134                 return false;
2135
2136         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2137             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2138                 return false;
2139
2140         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2141                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2142                 return false;
2143
2144         return true;
2145 }
2146
2147 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2148 {
2149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2150         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2151
2152         ctx->drain_active = true;
2153         if (head) {
2154                 /*
2155                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2156                  * the head request and the next request/link after the current
2157                  * link. Considering sequential execution of links,
2158                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2159                  * link.
2160                  */
2161                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2162                 ctx->drain_next = true;
2163         }
2164 }
2165
2166 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2167                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2168         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2169 {
2170         const struct io_issue_def *def;
2171         unsigned int sqe_flags;
2172         int personality;
2173         u8 opcode;
2174
2175         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2176         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2177         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2178         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2179         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2180         req->file = NULL;
2181         req->rsrc_node = NULL;
2182         req->task = current;
2183
2184         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2185                 req->opcode = 0;
2186                 return -EINVAL;
2187         }
2188         def = &io_issue_defs[opcode];
2189         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2190                 /* enforce forwards compatibility on users */
2191                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2192                         return -EINVAL;
2193                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2194                         if (!def->buffer_select)
2195                                 return -EOPNOTSUPP;
2196                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2197                 }
2198                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2199                         ctx->drain_disabled = true;
2200                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2201                         if (ctx->drain_disabled)
2202                                 return -EOPNOTSUPP;
2203                         io_init_req_drain(req);
2204                 }
2205         }
2206         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2207                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2208                         return -EACCES;
2209                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2210                 if (ctx->drain_active)
2211                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2212                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2213                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2214                         ctx->drain_next = false;
2215                         ctx->drain_active = true;
2216                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2217                 }
2218         }
2219
2220         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2221                 return -EINVAL;
2222         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2223                 return -EINVAL;
2224
2225         if (def->needs_file) {
2226                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2227
2228                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2229
2230                 /*
2231                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2232                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2233                  */
2234                 if (state->need_plug && def->plug) {
2235                         state->plug_started = true;
2236                         state->need_plug = false;
2237                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2238                 }
2239         }
2240
2241         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2242         if (personality) {
2243                 int ret;
2244
2245                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2246                 if (!req->creds)
2247                         return -EINVAL;
2248                 get_cred(req->creds);
2249                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2250                 if (ret) {
2251                         put_cred(req->creds);
2252                         return ret;
2253                 }
2254                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2255         }
2256
2257         return def->prep(req, sqe);
2258 }
2259
2260 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2261                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2262 {
2263         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2264         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2265         struct io_kiocb *head = link->head;
2266
2267         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2268
2269         /*
2270          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2271          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2272          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2273          * should find the flag and handle the rest.
2274          */
2275         req_fail_link_node(req, ret);
2276         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2277                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2278
2279         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2280                 if (head) {
2281                         link->last->link = req;
2282                         link->head = NULL;
2283                         req = head;
2284                 }
2285                 io_queue_sqe_fallback(req);
2286                 return ret;
2287         }
2288
2289         if (head)
2290                 link->last->link = req;
2291         else
2292                 link->head = req;
2293         link->last = req;
2294         return 0;
2295 }
2296
2297 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2298                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2299         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2300 {
2301         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2302         int ret;
2303
2304         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2305         if (unlikely(ret))
2306                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2307
2308         /* don't need @sqe from now on */
2309         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
2310
2311         /*
2312          * If we already have a head request, queue this one for async
2313          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2314          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2315          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2316          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2317          */
2318         if (unlikely(link->head)) {
2319                 ret = io_req_prep_async(req);
2320                 if (unlikely(ret))
2321                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2322
2323                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2324                 link->last->link = req;
2325                 link->last = req;
2326
2327                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2328                         return 0;
2329                 /* last request of the link, flush it */
2330                 req = link->head;
2331                 link->head = NULL;
2332                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2333                         goto fallback;
2334
2335         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2336                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2337                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2338                         link->head = req;
2339                         link->last = req;
2340                 } else {
2341 fallback:
2342                         io_queue_sqe_fallback(req);
2343                 }
2344                 return 0;
2345         }
2346
2347         io_queue_sqe(req);
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2353  */
2354 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2355 {
2356         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2357
2358         if (unlikely(state->link.head))
2359                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2360         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2361         io_submit_flush_completions(ctx);
2362         if (state->plug_started)
2363                 blk_finish_plug(&state->plug);
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Start submission side cache.
2368  */
2369 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2370                                   unsigned int max_ios)
2371 {
2372         state->plug_started = false;
2373         state->need_plug = max_ios > 2;
2374         state->submit_nr = max_ios;
2375         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2376         state->link.head = NULL;
2377 }
2378
2379 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2380 {
2381         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2382
2383         /*
2384          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2385          * since once we write the new head, the application could
2386          * write new data to them.
2387          */
2388         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2393  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2394  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2395  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2396  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2397  * prevent a re-load down the line.
2398  */
2399 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2400 {
2401         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2402         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2403
2404         /*
2405          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2406          *
2407          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2408          *    head updates.
2409          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2410          *    though the application is the one updating it.
2411          */
2412         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2413         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2414                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2415                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2416                         head <<= 1;
2417                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2418                 return true;
2419         }
2420
2421         /* drop invalid entries */
2422         ctx->cq_extra--;
2423         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2424                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2425         return false;
2426 }
2427
2428 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2429         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2430 {
2431         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2432         unsigned int left;
2433         int ret;
2434
2435         if (unlikely(!entries))
2436                 return 0;
2437         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2438         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2439         io_get_task_refs(left);
2440         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2441
2442         do {
2443                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2444                 struct io_kiocb *req;
2445
2446                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2447                         break;
2448                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2449                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2450                         break;
2451                 }
2452
2453                 /*
2454                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2455                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2456                  */
2457                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2458                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2459                         left--;
2460                         break;
2461                 }
2462         } while (--left);
2463
2464         if (unlikely(left)) {
2465                 ret -= left;
2466                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2467                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2468                         ret = -EAGAIN;
2469                 current->io_uring->cached_refs += left;
2470         }
2471
2472         io_submit_state_end(ctx);
2473          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2474         io_commit_sqring(ctx);
2475         return ret;
2476 }
2477
2478 struct io_wait_queue {
2479         struct wait_queue_entry wq;
2480         struct io_ring_ctx *ctx;
2481         unsigned cq_tail;
2482         unsigned nr_timeouts;
2483         ktime_t timeout;
2484 };
2485
2486 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2487 {
2488         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2489                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2490 }
2491
2492 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2493 {
2494         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2495         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2496
2497         /*
2498          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2499          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2500          * regardless of event count.
2501          */
2502         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2503 }
2504
2505 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2506                             int wake_flags, void *key)
2507 {
2508         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2509
2510         /*
2511          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2512          * the task, and the next invocation will do it.
2513          */
2514         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2515                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2516         return -1;
2517 }
2518
2519 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2520 {
2521         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2522                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2523                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2524                         return 1;
2525         }
2526         if (io_run_task_work() > 0)
2527                 return 1;
2528         if (task_sigpending(current))
2529                 return -EINTR;
2530         return 0;
2531 }
2532
2533 /* when returns >0, the caller should retry */
2534 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2535                                           struct io_wait_queue *iowq)
2536 {
2537         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2538                 return 1;
2539         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2540                 return 1;
2541         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2542                 return 1;
2543         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2544                 return -EINTR;
2545         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2546                 return 0;
2547         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2548                 schedule();
2549         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2550                 return -ETIME;
2551         return 0;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2556  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2557  */
2558 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2559                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2560                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2561 {
2562         struct io_wait_queue iowq;
2563         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2564         int ret;
2565
2566         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2567                 return -EEXIST;
2568         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2569                 io_run_local_work(ctx);
2570         io_run_task_work();
2571         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2572         /* if user messes with these they will just get an early return */
2573         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2574                 return 0;
2575
2576         if (sig) {
2577 #ifdef CONFIG_COMPAT
2578                 if (in_compat_syscall())
2579                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2580                                                       sigsz);
2581                 else
2582 #endif
2583                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2584
2585                 if (ret)
2586                         return ret;
2587         }
2588
2589         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2590         iowq.wq.private = current;
2591         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2592         iowq.ctx = ctx;
2593         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2594         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2595         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2596
2597         if (uts) {
2598                 struct timespec64 ts;
2599
2600                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2601                         return -EFAULT;
2602                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2603         }
2604
2605         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2606         do {
2607                 unsigned long check_cq;
2608
2609                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2610                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2611                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2612                 } else {
2613                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2614                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2615                 }
2616
2617                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2618                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2619                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2620
2621                 if (ret < 0)
2622                         break;
2623                 /*
2624                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2625                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2626                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2627                  */
2628                 io_run_task_work();
2629                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2630                         io_run_local_work(ctx);
2631
2632                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2633                 if (unlikely(check_cq)) {
2634                         /* let the caller flush overflows, retry */
2635                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2636                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2637                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2638                                 ret = -EBADR;
2639                                 break;
2640                         }
2641                 }
2642
2643                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2644                         ret = 0;
2645                         break;
2646                 }
2647                 cond_resched();
2648         } while (1);
2649
2650         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2651                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2652         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2653
2654         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2655 }
2656
2657 static void io_mem_free(void *ptr)
2658 {
2659         struct page *page;
2660
2661         if (!ptr)
2662                 return;
2663
2664         page = virt_to_head_page(ptr);
2665         if (put_page_testzero(page))
2666                 free_compound_page(page);
2667 }
2668
2669 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2670 {
2671         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2672
2673         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2674 }
2675
2676 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2677                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2678 {
2679         struct io_rings *rings;
2680         size_t off, sq_array_size;
2681
2682         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2683         if (off == SIZE_MAX)
2684                 return SIZE_MAX;
2685         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2686                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2687                         return SIZE_MAX;
2688         }
2689
2690 #ifdef CONFIG_SMP
2691         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2692         if (off == 0)
2693                 return SIZE_MAX;
2694 #endif
2695
2696         if (sq_offset)
2697                 *sq_offset = off;
2698
2699         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2700         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2701                 return SIZE_MAX;
2702
2703         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2704                 return SIZE_MAX;
2705
2706         return off;
2707 }
2708
2709 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2710                                unsigned int eventfd_async)
2711 {
2712         struct io_ev_fd *ev_fd;
2713         __s32 __user *fds = arg;
2714         int fd;
2715
2716         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2717                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2718         if (ev_fd)
2719                 return -EBUSY;
2720
2721         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2722                 return -EFAULT;
2723
2724         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2725         if (!ev_fd)
2726                 return -ENOMEM;
2727
2728         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2729         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2730                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2731                 kfree(ev_fd);
2732                 return ret;
2733         }
2734
2735         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2736         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2737         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2738
2739         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2740         ctx->has_evfd = true;
2741         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2742         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2743         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2748 {
2749         struct io_ev_fd *ev_fd;
2750
2751         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2752                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2753         if (ev_fd) {
2754                 ctx->has_evfd = false;
2755                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2756                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2757                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2758                 return 0;
2759         }
2760
2761         return -ENXIO;
2762 }
2763
2764 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2765 {
2766         struct io_kiocb *req;
2767         int nr = 0;
2768
2769         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2770         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2771
2772         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2773                 req = io_extract_req(ctx);
2774                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2775                 nr++;
2776         }
2777         if (nr)
2778                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2779         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2780 }
2781
2782 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2783 {
2784         io_sq_thread_finish(ctx);
2785         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2786         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2787         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2788         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2789
2790         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2791         if (ctx->buf_data)
2792                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2793         if (ctx->file_data)
2794                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2795         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2796         io_eventfd_unregister(ctx);
2797         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2798         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2799         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2800         io_destroy_buffers(ctx);
2801         if (ctx->sq_creds)
2802                 put_cred(ctx->sq_creds);
2803         if (ctx->submitter_task)
2804                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2805
2806         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2807         if (ctx->rsrc_node)
2808                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2809         if (ctx->rsrc_backup_node)
2810                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2811         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2812         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2813
2814         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2815         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2816
2817 #if defined(CONFIG_UNIX)
2818         if (ctx->ring_sock) {
2819                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2820                 sock_release(ctx->ring_sock);
2821         }
2822 #endif
2823         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2824
2825         if (ctx->mm_account) {
2826                 mmdrop(ctx->mm_account);
2827                 ctx->mm_account = NULL;
2828         }
2829         io_mem_free(ctx->rings);
2830         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2831
2832         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2833         free_uid(ctx->user);
2834         io_req_caches_free(ctx);
2835         if (ctx->hash_map)
2836                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2837         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2838         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2839         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2840         kfree(ctx->io_bl);
2841         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2842         kfree(ctx);
2843 }
2844
2845 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2846 {
2847         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2848                                                poll_wq_task_work);
2849
2850         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2851         ctx->poll_activated = true;
2852         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2853
2854         /*
2855          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2856          * might've been lost due to loose synchronisation.
2857          */
2858         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2859         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2860 }
2861
2862 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2863 {
2864         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2865         /* already activated or in progress */
2866         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2867                 goto out;
2868         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2869                 goto out;
2870         if (!ctx->submitter_task)
2871                 goto out;
2872         /*
2873          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2874          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2875          */
2876         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2877         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2878         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2879                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2880 out:
2881         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2882 }
2883
2884 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2885 {
2886         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2887         __poll_t mask = 0;
2888
2889         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2890                 io_activate_pollwq(ctx);
2891
2892         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2893         /*
2894          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2895          * io_commit_cqring
2896          */
2897         smp_rmb();
2898         if (!io_sqring_full(ctx))
2899                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2900
2901         /*
2902          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2903          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2904          *      CPU0                    CPU1
2905          *      ----                    ----
2906          * lock(&ctx->uring_lock);
2907          *                              lock(&ep->mtx);
2908          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2909          * lock(&ep->mtx);
2910          *
2911          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2912          * pushes them to do the flush.
2913          */
2914
2915         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2916                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2917
2918         return mask;
2919 }
2920
2921 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2922 {
2923         const struct cred *creds;
2924
2925         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2926         if (creds) {
2927                 put_cred(creds);
2928                 return 0;
2929         }
2930
2931         return -EINVAL;
2932 }
2933
2934 struct io_tctx_exit {
2935         struct callback_head            task_work;
2936         struct completion               completion;
2937         struct io_ring_ctx              *ctx;
2938 };
2939
2940 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2941 {
2942         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2943         struct io_tctx_exit *work;
2944
2945         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2946         /*
2947          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2948          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2949          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2950          * work cancelation off the exec path.
2951          */
2952         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2953                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2954         complete(&work->completion);
2955 }
2956
2957 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2958 {
2959         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2960
2961         return req->ctx == data;
2962 }
2963
2964 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2965 {
2966         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2967         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2968         unsigned long interval = HZ / 20;
2969         struct io_tctx_exit exit;
2970         struct io_tctx_node *node;
2971         int ret;
2972
2973         /*
2974          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2975          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2976          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2977          * as nobody else will be looking for them.
2978          */
2979         do {
2980                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2981                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2982                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2983                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2984                 }
2985
2986                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2987                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2988
2989                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2990                         cond_resched();
2991
2992                 if (ctx->sq_data) {
2993                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2994                         struct task_struct *tsk;
2995
2996                         io_sq_thread_park(sqd);
2997                         tsk = sqd->thread;
2998                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2999                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3000                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3001                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3002                 }
3003
3004                 io_req_caches_free(ctx);
3005
3006                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3007                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3008                         interval = HZ * 60;
3009                 }
3010         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3011
3012         init_completion(&exit.completion);
3013         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3014         exit.ctx = ctx;
3015         /*
3016          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3017          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3018          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3019          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3020          */
3021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3022         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3023                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3024
3025                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3026                                         ctx_node);
3027                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3028                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3029                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3030                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3031                         continue;
3032
3033                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3034                 wait_for_completion(&exit.completion);
3035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3036         }
3037         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3038         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3039         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3040
3041         io_ring_ctx_free(ctx);
3042 }
3043
3044 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3045 {
3046         unsigned long index;
3047         struct creds *creds;
3048
3049         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3050         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3051         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3052                 io_unregister_personality(ctx, index);
3053         if (ctx->rings)
3054                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3055         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3056
3057         /*
3058          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3059          * and therefore did not submit any requests
3060          */
3061         if (ctx->rings)
3062                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3063
3064         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3065         /*
3066          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3067          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3068          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3069          * over using system_wq.
3070          */
3071         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3072 }
3073
3074 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3075 {
3076         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3077
3078         file->private_data = NULL;
3079         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 struct io_task_cancel {
3084         struct task_struct *task;
3085         bool all;
3086 };
3087
3088 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3089 {
3090         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3091         struct io_task_cancel *cancel = data;
3092
3093         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3094 }
3095
3096 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3097                                          struct task_struct *task,
3098                                          bool cancel_all)
3099 {
3100         struct io_defer_entry *de;
3101         LIST_HEAD(list);
3102
3103         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3104         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3105                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3106                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3107                         break;
3108                 }
3109         }
3110         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3111         if (list_empty(&list))
3112                 return false;
3113
3114         while (!list_empty(&list)) {
3115                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3116                 list_del_init(&de->list);
3117                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3118                 kfree(de);
3119         }
3120         return true;
3121 }
3122
3123 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3124 {
3125         struct io_tctx_node *node;
3126         enum io_wq_cancel cret;
3127         bool ret = false;
3128
3129         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3130         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3131                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3132
3133                 /*
3134                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3135                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3136                  */
3137                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3138                         continue;
3139                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3140                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3141         }
3142         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3143
3144         return ret;
3145 }
3146
3147 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3148                                                 struct task_struct *task,
3149                                                 bool cancel_all)
3150 {
3151         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3152         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3153         enum io_wq_cancel cret;
3154         bool ret = false;
3155
3156         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3157         if (!ctx->rings)
3158                 return false;
3159
3160         if (!task) {
3161                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3162         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3163                 /*
3164                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3165                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3166                  */
3167                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3168                                        &cancel, true);
3169                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3170         }
3171
3172         /* SQPOLL thread does its own polling */
3173         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3174             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3175                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3176                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3177                         ret = true;
3178                         cond_resched();
3179                 }
3180         }
3181
3182         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3183             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3184                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3185         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3186         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3187         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3188         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3189         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3190         if (task)
3191                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3192         return ret;
3193 }
3194
3195 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3196 {
3197         if (tracked)
3198                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3199         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3200 }
3201
3202 /*
3203  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3204  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3205  */
3206 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3207 {
3208         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3209         struct io_ring_ctx *ctx;
3210         s64 inflight;
3211         DEFINE_WAIT(wait);
3212
3213         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3214
3215         if (!current->io_uring)
3216                 return;
3217         if (tctx->io_wq)
3218                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3219
3220         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3221         do {
3222                 bool loop = false;
3223
3224                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3225                 /* read completions before cancelations */
3226                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3227                 if (!inflight)
3228                         break;
3229
3230                 if (!sqd) {
3231                         struct io_tctx_node *node;
3232                         unsigned long index;
3233
3234                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3235                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3236                                 if (node->ctx->sq_data)
3237                                         continue;
3238                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3239                                                         current, cancel_all);
3240                         }
3241                 } else {
3242                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3243                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3244                                                                      current,
3245                                                                      cancel_all);
3246                 }
3247
3248                 if (loop) {
3249                         cond_resched();
3250                         continue;
3251                 }
3252
3253                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3254                 io_run_task_work();
3255                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3256
3257                 /*
3258                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3259                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3260                  * prepare_to_wait().
3261                  */
3262                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3263                         schedule();
3264                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3265         } while (1);
3266
3267         io_uring_clean_tctx(tctx);
3268         if (cancel_all) {
3269                 /*
3270                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3271                  * ->in_cancel set for normal exit.
3272                  */
3273                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3274                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3275                 __io_uring_free(current);
3276         }
3277 }
3278
3279 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3280 {
3281         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3282 }
3283
3284 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3285                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3286 {
3287         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3288         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3289         struct page *page;
3290         void *ptr;
3291
3292         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3293         case IORING_OFF_SQ_RING:
3294         case IORING_OFF_CQ_RING:
3295                 ptr = ctx->rings;
3296                 break;
3297         case IORING_OFF_SQES:
3298                 ptr = ctx->sq_sqes;
3299                 break;
3300         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3301                 unsigned int bgid;
3302
3303                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3304                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3305                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3306                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3307                 if (!ptr)
3308                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3309                 break;
3310                 }
3311         default:
3312                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3313         }
3314
3315         page = virt_to_head_page(ptr);
3316         if (sz > page_size(page))
3317                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3318
3319         return ptr;
3320 }
3321
3322 #ifdef CONFIG_MMU
3323
3324 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3325 {
3326         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3327         unsigned long pfn;
3328         void *ptr;
3329
3330         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3331         if (IS_ERR(ptr))
3332                 return PTR_ERR(ptr);
3333
3334         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3335         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3336 }
3337
3338 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3339                         unsigned long addr, unsigned long len,
3340                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3341 {
3342         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3343         struct vm_unmapped_area_info info;
3344         void *ptr;
3345
3346         /*
3347          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3348          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3349          * kernel kmalloc()ed memory area.
3350          */
3351         if (addr)
3352                 return -EINVAL;
3353
3354         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3355         if (IS_ERR(ptr))
3356                 return -ENOMEM;
3357
3358         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3359         info.length = len;
3360         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3361         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3362 #ifdef SHM_COLOUR
3363         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3364 #else
3365         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3366 #endif
3367         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3368
3369         /*
3370          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3371          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3372          * can happen with large stack limits and large mmap()
3373          * allocations.
3374          */
3375         addr = vm_unmapped_area(&info);
3376         if (offset_in_page(addr)) {
3377                 info.flags = 0;
3378                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3379                 info.high_limit = mmap_end;
3380                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3381         }
3382
3383         return addr;
3384 }
3385
3386 #else /* !CONFIG_MMU */
3387
3388 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3389 {
3390         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3391 }
3392
3393 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3394 {
3395         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3396 }
3397
3398 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3399         unsigned long addr, unsigned long len,
3400         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3401 {
3402         void *ptr;
3403
3404         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3405         if (IS_ERR(ptr))
3406                 return PTR_ERR(ptr);
3407
3408         return (unsigned long) ptr;
3409 }
3410
3411 #endif /* !CONFIG_MMU */
3412
3413 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3414 {
3415         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3416                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3417
3418                 if (argsz != sizeof(arg))
3419                         return -EINVAL;
3420                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3421                         return -EFAULT;
3422         }
3423         return 0;
3424 }
3425
3426 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3427                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3428                           const sigset_t __user **sig)
3429 {
3430         struct io_uring_getevents_arg arg;
3431
3432         /*
3433          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3434          * is just a pointer to the sigset_t.
3435          */
3436         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3437                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3438                 *ts = NULL;
3439                 return 0;
3440         }
3441
3442         /*
3443          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3444          * timespec and sigset_t pointers if good.
3445          */
3446         if (*argsz != sizeof(arg))
3447                 return -EINVAL;
3448         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3449                 return -EFAULT;
3450         if (arg.pad)
3451                 return -EINVAL;
3452         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3453         *argsz = arg.sigmask_sz;
3454         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3455         return 0;
3456 }
3457
3458 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3459                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3460                 size_t, argsz)
3461 {
3462         struct io_ring_ctx *ctx;
3463         struct fd f;
3464         long ret;
3465
3466         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3467                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3468                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3469                 return -EINVAL;
3470
3471         /*
3472          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3473          * need only dereference our task private array to find it.
3474          */
3475         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3476                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3477
3478                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3479                         return -EINVAL;
3480                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3481                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3482                 f.flags = 0;
3483                 if (unlikely(!f.file))
3484                         return -EBADF;
3485         } else {
3486                 f = fdget(fd);
3487                 if (unlikely(!f.file))
3488                         return -EBADF;
3489                 ret = -EOPNOTSUPP;
3490                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3491                         goto out;
3492         }
3493
3494         ctx = f.file->private_data;
3495         ret = -EBADFD;
3496         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3497                 goto out;
3498
3499         /*
3500          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3501          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3502          * we were asked to.
3503          */
3504         ret = 0;
3505         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3506                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3507
3508                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3509                         ret = -EOWNERDEAD;
3510                         goto out;
3511                 }
3512                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3513                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3514                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3515                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3516
3517                 ret = to_submit;
3518         } else if (to_submit) {
3519                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3520                 if (unlikely(ret))
3521                         goto out;
3522
3523                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3524                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3525                 if (ret != to_submit) {
3526                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3527                         goto out;
3528                 }
3529                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3530                         if (ctx->syscall_iopoll)
3531                                 goto iopoll_locked;
3532                         /*
3533                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3534                          * it should handle ownership problems if any.
3535                          */
3536                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3537                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3538                 }
3539                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3540         }
3541
3542         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3543                 int ret2;
3544
3545                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3546                         /*
3547                          * We disallow the app entering submit/complete with
3548                          * polling, but we still need to lock the ring to
3549                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3550                          * a workqueue.
3551                          */
3552                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3553 iopoll_locked:
3554                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3555                         if (likely(!ret2)) {
3556                                 min_complete = min(min_complete,
3557                                                    ctx->cq_entries);
3558                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3559                         }
3560                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3561                 } else {
3562                         const sigset_t __user *sig;
3563                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3564
3565                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3566                         if (likely(!ret2)) {
3567                                 min_complete = min(min_complete,
3568                                                    ctx->cq_entries);
3569                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3570                                                       argsz, ts);
3571                         }
3572                 }
3573
3574                 if (!ret) {
3575                         ret = ret2;
3576
3577                         /*
3578                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3579                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3580                          * as they are obviously ok with those drops.
3581                          */
3582                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3583                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3584                                           &ctx->check_cq);
3585                 }
3586         }
3587 out:
3588         fdput(f);
3589         return ret;
3590 }
3591
3592 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3593         .release        = io_uring_release,
3594         .mmap           = io_uring_mmap,
3595 #ifndef CONFIG_MMU
3596         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3597         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3598 #else
3599         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3600 #endif
3601         .poll           = io_uring_poll,
3602 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3603         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3604 #endif
3605 };
3606
3607 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3608 {
3609         return file->f_op == &io_uring_fops;
3610 }
3611
3612 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3613                                          struct io_uring_params *p)
3614 {
3615         struct io_rings *rings;
3616         size_t size, sq_array_offset;
3617
3618         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3619         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3620         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3621
3622         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3623         if (size == SIZE_MAX)
3624                 return -EOVERFLOW;
3625
3626         rings = io_mem_alloc(size);
3627         if (!rings)
3628                 return -ENOMEM;
3629
3630         ctx->rings = rings;
3631         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3632         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3633         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3634         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3635         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3636
3637         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3638                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3639         else
3640                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3641         if (size == SIZE_MAX) {
3642                 io_mem_free(ctx->rings);
3643                 ctx->rings = NULL;
3644                 return -EOVERFLOW;
3645         }
3646
3647         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3648         if (!ctx->sq_sqes) {
3649                 io_mem_free(ctx->rings);
3650                 ctx->rings = NULL;
3651                 return -ENOMEM;
3652         }
3653
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3658 {
3659         int ret, fd;
3660
3661         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3662         if (fd < 0)
3663                 return fd;
3664
3665         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3666         if (ret) {
3667                 put_unused_fd(fd);
3668                 return ret;
3669         }
3670         fd_install(fd, file);
3671         return fd;
3672 }
3673
3674 /*
3675  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3676  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3677  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3678  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3679  */
3680 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3681 {
3682         struct file *file;
3683 #if defined(CONFIG_UNIX)
3684         int ret;
3685
3686         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3687                                 &ctx->ring_sock);
3688         if (ret)
3689                 return ERR_PTR(ret);
3690 #endif
3691
3692         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3693                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3694 #if defined(CONFIG_UNIX)
3695         if (IS_ERR(file)) {
3696                 sock_release(ctx->ring_sock);
3697                 ctx->ring_sock = NULL;
3698         } else {
3699                 ctx->ring_sock->file = file;
3700         }
3701 #endif
3702         return file;
3703 }
3704
3705 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3706                                   struct io_uring_params __user *params)
3707 {
3708         struct io_ring_ctx *ctx;
3709         struct file *file;
3710         int ret;
3711
3712         if (!entries)
3713                 return -EINVAL;
3714         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3715                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3716                         return -EINVAL;
3717                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3718         }
3719
3720         /*
3721          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3722          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3723          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3724          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3725          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3726          * of CQ ring entries manually.
3727          */
3728         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3729         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3730                 /*
3731                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3732                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3733                  * any cq vs sq ring sizing.
3734                  */
3735                 if (!p->cq_entries)
3736                         return -EINVAL;
3737                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3738                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3739                                 return -EINVAL;
3740                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3741                 }
3742                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3743                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3744                         return -EINVAL;
3745         } else {
3746                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3747         }
3748
3749         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3750         if (!ctx)
3751                 return -ENOMEM;
3752
3753         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3754             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3755             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3756                 ctx->task_complete = true;
3757
3758         /*
3759          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3760          * purposes, see io_activate_pollwq()
3761          */
3762         if (!ctx->task_complete)
3763                 ctx->poll_activated = true;
3764
3765         /*
3766          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3767          * space applications don't need to do io completion events
3768          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3769          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3770          */
3771         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3772             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3773                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3774
3775         ctx->compat = in_compat_syscall();
3776         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3777                 ctx->user = get_uid(current_user());
3778
3779         /*
3780          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3781          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3782          */
3783         ret = -EINVAL;
3784         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3785                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3786                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3787                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3788                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3789                         goto err;
3790                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3791         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3792                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3793         } else {
3794                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3795                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3796                         goto err;
3797                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3798         }
3799
3800         /*
3801          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3802          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3803          * that.
3804          */
3805         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3806             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3807                 goto err;
3808         }
3809
3810         /*
3811          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3812          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3813          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3814          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3815          */
3816         mmgrab(current->mm);
3817         ctx->mm_account = current->mm;
3818
3819         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3820         if (ret)
3821                 goto err;
3822
3823         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         /* always set a rsrc node */
3827         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3828         if (ret)
3829                 goto err;
3830         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3831
3832         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3833         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3834         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3835         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3836         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3837         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3838         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3839         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3840
3841         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3842         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3843         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3844         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3845         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3846         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3847         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3848         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3849
3850         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3851                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3852                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3853                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3854                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3855                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3856                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3857
3858         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3859                 ret = -EFAULT;
3860                 goto err;
3861         }
3862
3863         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3864             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3865                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3866
3867         file = io_uring_get_file(ctx);
3868         if (IS_ERR(file)) {
3869                 ret = PTR_ERR(file);
3870                 goto err;
3871         }
3872
3873         /*
3874          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3875          * having closed it before we finish setup
3876          */
3877         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3878         if (ret < 0) {
3879                 /* fput will clean it up */
3880                 fput(file);
3881                 return ret;
3882         }
3883
3884         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3885         return ret;
3886 err:
3887         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3888         return ret;
3889 }
3890
3891 /*
3892  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3893  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3894  * params structure passed in.
3895  */
3896 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3897 {
3898         struct io_uring_params p;
3899         int i;
3900
3901         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3902                 return -EFAULT;
3903         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3904                 if (p.resv[i])
3905                         return -EINVAL;
3906         }
3907
3908         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3909                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3910                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3911                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3912                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3913                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3914                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         return io_uring_create(entries, &p, params);
3918 }
3919
3920 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3921                 struct io_uring_params __user *, params)
3922 {
3923         return io_uring_setup(entries, params);
3924 }
3925
3926 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3927                            unsigned nr_args)
3928 {
3929         struct io_uring_probe *p;
3930         size_t size;
3931         int i, ret;
3932
3933         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3934         if (size == SIZE_MAX)
3935                 return -EOVERFLOW;
3936         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3937         if (!p)
3938                 return -ENOMEM;
3939
3940         ret = -EFAULT;
3941         if (copy_from_user(p, arg, size))
3942                 goto out;
3943         ret = -EINVAL;
3944         if (memchr_inv(p, 0, size))
3945                 goto out;
3946
3947         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3948         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3949                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3950
3951         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3952                 p->ops[i].op = i;
3953                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3954                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3955         }
3956         p->ops_len = i;
3957
3958         ret = 0;
3959         if (copy_to_user(arg, p, size))
3960                 ret = -EFAULT;
3961 out:
3962         kfree(p);
3963         return ret;
3964 }
3965
3966 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3967 {
3968         const struct cred *creds;
3969         u32 id;
3970         int ret;
3971
3972         creds = get_current_cred();
3973
3974         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3975                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3976         if (ret < 0) {
3977                 put_cred(creds);
3978                 return ret;
3979         }
3980         return id;
3981 }
3982
3983 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3984                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3985 {
3986         struct io_uring_restriction *res;
3987         size_t size;
3988         int i, ret;
3989
3990         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3991         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3992                 return -EBADFD;
3993
3994         /* We allow only a single restrictions registration */
3995         if (ctx->restrictions.registered)
3996                 return -EBUSY;
3997
3998         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3999                 return -EINVAL;
4000
4001         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4002         if (size == SIZE_MAX)
4003                 return -EOVERFLOW;
4004
4005         res = memdup_user(arg, size);
4006         if (IS_ERR(res))
4007                 return PTR_ERR(res);
4008
4009         ret = 0;
4010
4011         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4012                 switch (res[i].opcode) {
4013                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4014                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4015                                 ret = -EINVAL;
4016                                 goto out;
4017                         }
4018
4019                         __set_bit(res[i].register_op,
4020                                   ctx->restrictions.register_op);
4021                         break;
4022                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4023                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4024                                 ret = -EINVAL;
4025                                 goto out;
4026                         }
4027
4028                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4029                         break;
4030                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4031                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4032                         break;
4033                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4034                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4035                         break;
4036                 default:
4037                         ret = -EINVAL;
4038                         goto out;
4039                 }
4040         }
4041
4042 out:
4043         /* Reset all restrictions if an error happened */
4044         if (ret != 0)
4045                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4046         else
4047                 ctx->restrictions.registered = true;
4048
4049         kfree(res);
4050         return ret;
4051 }
4052
4053 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4054 {
4055         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4056                 return -EBADFD;
4057
4058         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4059                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4060                 /*
4061                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4062                  * submitter_task is set.
4063                  */
4064                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4065                         io_activate_pollwq(ctx);
4066         }
4067
4068         if (ctx->restrictions.registered)
4069                 ctx->restricted = 1;
4070
4071         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4072         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4073                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4074         return 0;
4075 }
4076
4077 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4078                                        void __user *arg, unsigned len)
4079 {
4080         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4081         cpumask_var_t new_mask;
4082         int ret;
4083
4084         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4085                 return -EINVAL;
4086
4087         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4088                 return -ENOMEM;
4089
4090         cpumask_clear(new_mask);
4091         if (len > cpumask_size())
4092                 len = cpumask_size();
4093
4094         if (in_compat_syscall()) {
4095                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4096                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4097                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4098         } else {
4099                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4100         }
4101
4102         if (ret) {
4103                 free_cpumask_var(new_mask);
4104                 return -EFAULT;
4105         }
4106
4107         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4108         free_cpumask_var(new_mask);
4109         return ret;
4110 }
4111
4112 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4113 {
4114         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4115
4116         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4117                 return -EINVAL;
4118
4119         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4120 }
4121
4122 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4123                                                void __user *arg)
4124         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4125 {
4126         struct io_tctx_node *node;
4127         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4128         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4129         __u32 new_count[2];
4130         int i, ret;
4131
4132         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4133                 return -EFAULT;
4134         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4135                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4136                         return -EINVAL;
4137
4138         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4139                 sqd = ctx->sq_data;
4140                 if (sqd) {
4141                         /*
4142                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4143                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4144                          * a ref to the ctx.
4145                          */
4146                         refcount_inc(&sqd->refs);
4147                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4148                         mutex_lock(&sqd->lock);
4149                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4150                         if (sqd->thread)
4151                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4152                 }
4153         } else {
4154                 tctx = current->io_uring;
4155         }
4156
4157         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4158
4159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4160                 if (new_count[i])
4161                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4162         ctx->iowq_limits_set = true;
4163
4164         if (tctx && tctx->io_wq) {
4165                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4166                 if (ret)
4167                         goto err;
4168         } else {
4169                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4170         }
4171
4172         if (sqd) {
4173                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4174                 io_put_sq_data(sqd);
4175         }
4176
4177         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4178                 return -EFAULT;
4179
4180         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4181         if (sqd)
4182                 return 0;
4183
4184         /* now propagate the restriction to all registered users */
4185         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4186                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4187
4188                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4189                         continue;
4190
4191                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4192                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4193                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4194                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4195         }
4196         return 0;
4197 err:
4198         if (sqd) {
4199                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4200                 io_put_sq_data(sqd);
4201         }
4202         return ret;
4203 }
4204
4205 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4206                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4207         __releases(ctx->uring_lock)
4208         __acquires(ctx->uring_lock)
4209 {
4210         int ret;
4211
4212         /*
4213          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4214          * dying as we're holding a file ref here.
4215          */
4216         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4217                 return -ENXIO;
4218
4219         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4220                 return -EEXIST;
4221
4222         if (ctx->restricted) {
4223                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4224                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4225                         return -EACCES;
4226         }
4227
4228         switch (opcode) {
4229         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4230                 ret = -EFAULT;
4231                 if (!arg)
4232                         break;
4233                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4234                 break;
4235         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4236                 ret = -EINVAL;
4237                 if (arg || nr_args)
4238                         break;
4239                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4240                 break;
4241         case IORING_REGISTER_FILES:
4242                 ret = -EFAULT;
4243                 if (!arg)
4244                         break;
4245                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4246                 break;
4247         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4248                 ret = -EINVAL;
4249                 if (arg || nr_args)
4250                         break;
4251                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4252                 break;
4253         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4254                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4255                 break;
4256         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4257                 ret = -EINVAL;
4258                 if (nr_args != 1)
4259                         break;
4260                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4261                 break;
4262         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4263                 ret = -EINVAL;
4264                 if (nr_args != 1)
4265                         break;
4266                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4267                 break;
4268         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4269                 ret = -EINVAL;
4270                 if (arg || nr_args)
4271                         break;
4272                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4273                 break;
4274         case IORING_REGISTER_PROBE:
4275                 ret = -EINVAL;
4276                 if (!arg || nr_args > 256)
4277                         break;
4278                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4279                 break;
4280         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4281                 ret = -EINVAL;
4282                 if (arg || nr_args)
4283                         break;
4284                 ret = io_register_personality(ctx);
4285                 break;
4286         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4287                 ret = -EINVAL;
4288                 if (arg)
4289                         break;
4290                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4291                 break;
4292         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4293                 ret = -EINVAL;
4294                 if (arg || nr_args)
4295                         break;
4296                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4297                 break;
4298         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4299                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4300                 break;
4301         case IORING_REGISTER_FILES2:
4302                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4303                 break;
4304         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4305                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4306                                               IORING_RSRC_FILE);
4307                 break;
4308         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4309                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4310                 break;
4311         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4312                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4313                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4314                 break;
4315         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4316                 ret = -EINVAL;
4317                 if (!arg || !nr_args)
4318                         break;
4319                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4320                 break;
4321         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4322                 ret = -EINVAL;
4323                 if (arg || nr_args)
4324                         break;
4325                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4326                 break;
4327         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4328                 ret = -EINVAL;
4329                 if (!arg || nr_args != 2)
4330                         break;
4331                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4332                 break;
4333         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4334                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4335                 break;
4336         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4337                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4338                 break;
4339         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4340                 ret = -EINVAL;
4341                 if (!arg || nr_args != 1)
4342                         break;
4343                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4344                 break;
4345         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4346                 ret = -EINVAL;
4347                 if (!arg || nr_args != 1)
4348                         break;
4349                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4350                 break;
4351         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4352                 ret = -EINVAL;
4353                 if (!arg || nr_args != 1)
4354                         break;
4355                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4356                 break;
4357         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4358                 ret = -EINVAL;
4359                 if (!arg || nr_args)
4360                         break;
4361                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4362                 break;
4363         default:
4364                 ret = -EINVAL;
4365                 break;
4366         }
4367
4368         return ret;
4369 }
4370
4371 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4372                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4373 {
4374         struct io_ring_ctx *ctx;
4375         long ret = -EBADF;
4376         struct fd f;
4377         bool use_registered_ring;
4378
4379         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4380         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4381
4382         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4383                 return -EINVAL;
4384
4385         if (use_registered_ring) {
4386                 /*
4387                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4388                  * need only dereference our task private array to find it.
4389                  */
4390                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4391
4392                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4393                         return -EINVAL;
4394                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4395                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4396                 f.flags = 0;
4397                 if (unlikely(!f.file))
4398                         return -EBADF;
4399         } else {
4400                 f = fdget(fd);
4401                 if (unlikely(!f.file))
4402                         return -EBADF;
4403                 ret = -EOPNOTSUPP;
4404                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4405                         goto out_fput;
4406         }
4407
4408         ctx = f.file->private_data;
4409
4410         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4411         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4412         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4413         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4414 out_fput:
4415         fdput(f);
4416         return ret;
4417 }
4418
4419 static int __init io_uring_init(void)
4420 {
4421 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4422         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4423         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4424 } while (0)
4425
4426 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4427         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4428 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4429         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4430         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4431         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4432         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4433         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4434         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4435         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4436         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4437         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4438         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4439         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4440         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4441         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4442         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4443         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4444         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4445         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4446         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4447         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4448         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4449         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4450         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4451         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4452         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4453         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4454         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4455         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4456         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4457         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4458         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4459         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4460         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4470         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4471         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4472         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4473
4474         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4475                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4476         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4477                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4478
4479         /* ->buf_index is u16 */
4480         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4481         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4482                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4483
4484         /* should fit into one byte */
4485         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4486         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4487         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4488
4489         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4490
4491         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4492
4493         io_uring_optable_init();
4494
4495         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4496                                 SLAB_ACCOUNT);
4497         return 0;
4498 };
4499 __initcall(io_uring_init);