io_uring: move pinning out of io_req_local_work_add
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "alloc_cache.h"
99
100 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
101 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
102
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
107                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
110                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
114                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
117                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
118
119 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
120
121 #define IO_COMPL_BATCH                  32
122 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
123
124 enum {
125         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
126         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
127 };
128
129 enum {
130         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
131         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
132 };
133
134 struct io_defer_entry {
135         struct list_head        list;
136         struct io_kiocb         *req;
137         u32                     seq;
138 };
139
140 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
141 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
142 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct task_struct *task,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
149 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
150 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
151 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
154
155 struct kmem_cache *req_cachep;
156
157 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
158 {
159 #if defined(CONFIG_UNIX)
160         if (io_is_uring_fops(file)) {
161                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
162
163                 return ctx->ring_sock->sk;
164         }
165 #endif
166         return NULL;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
169
170 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
171 {
172         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
173             ctx->submit_state.cqes_count)
174                 __io_submit_flush_completions(ctx);
175 }
176
177 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
178 {
179         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
180 }
181
182 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
183 {
184         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
185 }
186
187 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
188 {
189         struct io_kiocb *req;
190
191         io_for_each_link(req, head) {
192                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
193                         return true;
194         }
195         return false;
196 }
197
198 /*
199  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
200  * User must not hold timeout_lock.
201  */
202 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
203                         bool cancel_all)
204 {
205         bool matched;
206
207         if (task && head->task != task)
208                 return false;
209         if (cancel_all)
210                 return true;
211
212         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
213                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
214
215                 /* protect against races with linked timeouts */
216                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
217                 matched = io_match_linked(head);
218                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
219         } else {
220                 matched = io_match_linked(head);
221         }
222         return matched;
223 }
224
225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
226 {
227         req_set_fail(req);
228         io_req_set_res(req, res, 0);
229 }
230
231 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
232 {
233         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
234         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
235 }
236
237 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
238 {
239         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
240
241         complete(&ctx->ref_comp);
242 }
243
244 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
247                                                 fallback_work.work);
248         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
249         struct io_kiocb *req, *tmp;
250         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
251
252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
253         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
254                 req->io_task_work.func(req, &ts);
255         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
256                 return;
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259 }
260
261 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
262 {
263         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
264         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
265
266         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
267         if (!table->hbs)
268                 return -ENOMEM;
269
270         table->hash_bits = bits;
271         init_hash_table(table, hash_buckets);
272         return 0;
273 }
274
275 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
276 {
277         struct io_ring_ctx *ctx;
278         int hash_bits;
279
280         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
281         if (!ctx)
282                 return NULL;
283
284         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
285
286         /*
287          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
288          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
289          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
290          */
291         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
292         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
294                 goto err;
295         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
296                 goto err;
297
298         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
299         if (!ctx->dummy_ubuf)
300                 goto err;
301         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
302         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
303
304         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
305                             0, GFP_KERNEL))
306                 goto err;
307
308         ctx->flags = p->flags;
309         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
314                             sizeof(struct io_rsrc_node));
315         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
316                             sizeof(struct async_poll));
317         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
318                             sizeof(struct io_async_msghdr));
319         init_completion(&ctx->ref_comp);
320         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
321         mutex_init(&ctx->uring_lock);
322         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
323         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
324         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
325         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
326         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
327         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
333         init_llist_head(&ctx->work_llist);
334         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
335         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
336         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
337         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
338         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
339         return ctx;
340 err:
341         kfree(ctx->dummy_ubuf);
342         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
343         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
344         kfree(ctx->io_bl);
345         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
346         kfree(ctx);
347         return NULL;
348 }
349
350 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
351 {
352         struct io_rings *r = ctx->rings;
353
354         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
355         ctx->cq_extra--;
356 }
357
358 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
359 {
360         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
361                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
362
363                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
364         }
365
366         return false;
367 }
368
369 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
370 {
371         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
372                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
373                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
374         }
375 }
376
377 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
378 {
379         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
380                 return NULL;
381
382         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
383         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
384
385         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
386         io_req_set_refcount(req);
387         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
388         return req->link;
389 }
390
391 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
392 {
393         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
394                 return NULL;
395         return __io_prep_linked_timeout(req);
396 }
397
398 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
399 {
400         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
401 }
402
403 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
404 {
405         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
406                 __io_arm_ltimeout(req);
407 }
408
409 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
410 {
411         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
413
414         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
415                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
416                 req->creds = get_current_cred();
417         }
418
419         req->work.list.next = NULL;
420         req->work.flags = 0;
421         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
422         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
423                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
424
425         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
426                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
427
428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
429                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
430
431                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
432                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
433                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
434                         should_hash = false;
435                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
436                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
437         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
438                 if (def->unbound_nonreg_file)
439                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
440         }
441 }
442
443 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
444 {
445         struct io_kiocb *cur;
446
447         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
448                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
449
450                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
451                 io_for_each_link(cur, req)
452                         io_prep_async_work(cur);
453                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
454         } else {
455                 io_for_each_link(cur, req)
456                         io_prep_async_work(cur);
457         }
458 }
459
460 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
461 {
462         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
463         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
464
465         BUG_ON(!tctx);
466         BUG_ON(!tctx->io_wq);
467
468         /* init ->work of the whole link before punting */
469         io_prep_async_link(req);
470
471         /*
472          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
473          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
474          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
475          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
476          * worker for it).
477          */
478         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
479                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
480
481         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
482         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
483         if (link)
484                 io_queue_linked_timeout(link);
485 }
486
487 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
488 {
489         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
490                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
491                                                 struct io_defer_entry, list);
492
493                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
494                         break;
495                 list_del_init(&de->list);
496                 io_req_task_queue(de->req);
497                 kfree(de);
498         }
499 }
500
501
502 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
503 {
504         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
505         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
506
507         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
508                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
509
510         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
511          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
512          * it regardless.
513          */
514         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
515                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
516                 kfree(ev_fd);
517         }
518 }
519
520 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
521 {
522         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
523
524         rcu_read_lock();
525         /*
526          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
527          * and eventfd_signal
528          */
529         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
530
531         /*
532          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
533          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
534          * the function and rcu_read_lock.
535          */
536         if (unlikely(!ev_fd))
537                 goto out;
538         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
539                 goto out;
540         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
541                 goto out;
542
543         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
544                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
545         } else {
546                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
547                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
548                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
549                 else
550                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
551         }
552
553 out:
554         rcu_read_unlock();
555 }
556
557 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
558 {
559         bool skip;
560
561         spin_lock(&ctx->completion_lock);
562
563         /*
564          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
565          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
566          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
567          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
568          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
569          * posted to the CQ ring.
570          */
571         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
572         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
574         if (skip)
575                 return;
576
577         io_eventfd_signal(ctx);
578 }
579
580 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
581 {
582         if (ctx->poll_activated)
583                 io_poll_wq_wake(ctx);
584         if (ctx->off_timeout_used)
585                 io_flush_timeouts(ctx);
586         if (ctx->drain_active) {
587                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
588                 io_queue_deferred(ctx);
589                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
590         }
591         if (ctx->has_evfd)
592                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
593 }
594
595 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
596         __acquires(ctx->completion_lock)
597 {
598         if (!ctx->task_complete)
599                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
600 }
601
602 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
603 {
604         if (!ctx->task_complete)
605                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
606 }
607
608 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
609         __acquires(ctx->completion_lock)
610 {
611         spin_lock(&ctx->completion_lock);
612 }
613
614 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
615         __releases(ctx->completion_lock)
616 {
617         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
618 }
619
620 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
621 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
622         __releases(ctx->completion_lock)
623 {
624         io_commit_cqring(ctx);
625         __io_cq_unlock(ctx);
626         io_commit_cqring_flush(ctx);
627         io_cqring_wake(ctx);
628 }
629
630 static inline void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
631         __releases(ctx->completion_lock)
632 {
633         io_commit_cqring(ctx);
634         __io_cq_unlock(ctx);
635         io_commit_cqring_flush(ctx);
636
637         /*
638          * As ->task_complete implies that the ring is single tasked, cq_wait
639          * may only be waited on by the current in io_cqring_wait(), but since
640          * it will re-check the wakeup conditions once we return we can safely
641          * skip waking it up.
642          */
643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
644                 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, unsigned issue_flags)
971 {
972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
973         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
974
975         io_cq_lock(ctx);
976         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
977                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
978
979         /*
980          * If we're the last reference to this request, add to our locked
981          * free_list cache.
982          */
983         if (req_ref_put_and_test(req)) {
984                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
985                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
986                                 io_disarm_next(req);
987                         if (req->link) {
988                                 io_req_task_queue(req->link);
989                                 req->link = NULL;
990                         }
991                 }
992                 io_put_kbuf_comp(req);
993                 io_dismantle_req(req);
994                 rsrc_node = req->rsrc_node;
995                 /*
996                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
997                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
998                  * deadlocks.
999                  */
1000                 io_put_task_remote(req->task, 1);
1001                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1002                 ctx->locked_free_nr++;
1003         }
1004         io_cq_unlock_post(ctx);
1005
1006         if (rsrc_node) {
1007                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1008                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1009                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1010         }
1011 }
1012
1013 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1014 {
1015         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1016                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1017                 io_req_task_work_add(req);
1018         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1019                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1020                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1021         } else {
1022                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1023
1024                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1025                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1026                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1027         }
1028 }
1029
1030 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1031         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1032 {
1033         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1034
1035         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1036
1037         req_set_fail(req);
1038         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1039         if (def->fail)
1040                 def->fail(req);
1041         io_req_complete_defer(req);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1046  * advance and keep them valid across allocations.
1047  */
1048 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1049 {
1050         req->ctx = ctx;
1051         req->link = NULL;
1052         req->async_data = NULL;
1053         /* not necessary, but safer to zero */
1054         req->cqe.res = 0;
1055 }
1056
1057 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1058                                         struct io_submit_state *state)
1059 {
1060         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1061         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1062         ctx->locked_free_nr = 0;
1063         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1068  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1069  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1070  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1071  */
1072 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1073         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1074 {
1075         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1076         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1077         int ret, i;
1078
1079         /*
1080          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1081          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1082          * side cache.
1083          */
1084         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1085                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1086                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1087                         return true;
1088         }
1089
1090         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1091
1092         /*
1093          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1094          * retry single alloc to be on the safe side.
1095          */
1096         if (unlikely(ret <= 0)) {
1097                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1098                 if (!reqs[0])
1099                         return false;
1100                 ret = 1;
1101         }
1102
1103         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1104         for (i = 0; i < ret; i++) {
1105                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1106
1107                 io_preinit_req(req, ctx);
1108                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1109         }
1110         return true;
1111 }
1112
1113 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         unsigned int flags = req->flags;
1116
1117         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1118                 io_clean_op(req);
1119         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1120                 io_put_file(req->file);
1121 }
1122
1123 static __cold void io_free_req_tw(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1124 {
1125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1126
1127         if (req->rsrc_node) {
1128                 io_tw_lock(ctx, ts);
1129                 io_put_rsrc_node(ctx, req->rsrc_node);
1130         }
1131         io_dismantle_req(req);
1132         io_put_task_remote(req->task, 1);
1133
1134         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1135         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1136         ctx->locked_free_nr++;
1137         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1138 }
1139
1140 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1141 {
1142         req->io_task_work.func = io_free_req_tw;
1143         io_req_task_work_add(req);
1144 }
1145
1146 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1149
1150         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1151         io_disarm_next(req);
1152         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1153 }
1154
1155 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1156 {
1157         struct io_kiocb *nxt;
1158
1159         /*
1160          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1161          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1162          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1163          * of the chain.
1164          */
1165         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1166                 __io_req_find_next_prep(req);
1167         nxt = req->link;
1168         req->link = NULL;
1169         return nxt;
1170 }
1171
1172 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1173 {
1174         if (!ctx)
1175                 return;
1176         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1177                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1178         if (ts->locked) {
1179                 io_submit_flush_completions(ctx);
1180                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1181                 ts->locked = false;
1182         }
1183         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1184 }
1185
1186 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1187                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1188                                    struct io_tw_state *ts,
1189                                    struct llist_node *last)
1190 {
1191         unsigned int count = 0;
1192
1193         while (node && node != last) {
1194                 struct llist_node *next = node->next;
1195                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1196                                                     io_task_work.node);
1197
1198                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1199
1200                 if (req->ctx != *ctx) {
1201                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1202                         *ctx = req->ctx;
1203                         /* if not contended, grab and improve batching */
1204                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1205                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1206                 }
1207                 req->io_task_work.func(req, ts);
1208                 node = next;
1209                 count++;
1210                 if (unlikely(need_resched())) {
1211                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1212                         *ctx = NULL;
1213                         cond_resched();
1214                 }
1215         }
1216
1217         return count;
1218 }
1219
1220 /**
1221  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1222  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1223  * @new:        new entry as the head of the list
1224  *
1225  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1226  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1227  */
1228 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1229                                                struct llist_node *new)
1230 {
1231         return xchg(&head->first, new);
1232 }
1233
1234 /**
1235  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1236  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1237  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1238  * @new:        new entry as the head of the list
1239  *
1240  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1241  */
1242
1243 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1244                                                   struct llist_node *old,
1245                                                   struct llist_node *new)
1246 {
1247         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1248 }
1249
1250 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1251 {
1252         struct io_tw_state ts = {};
1253         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1254         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1255                                                   task_work);
1256         struct llist_node fake = {};
1257         struct llist_node *node;
1258         unsigned int loops = 0;
1259         unsigned int count = 0;
1260
1261         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1262                 io_fallback_tw(tctx);
1263                 return;
1264         }
1265
1266         do {
1267                 loops++;
1268                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1269                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1270
1271                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1272                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1273                         continue;
1274                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1275                         io_submit_flush_completions(ctx);
1276                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1277                                 continue;
1278                 }
1279                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1280         } while (node != &fake);
1281
1282         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1283
1284         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1285         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1286                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1287
1288         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1289 }
1290
1291 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1292 {
1293         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1294         struct io_kiocb *req;
1295
1296         while (node) {
1297                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1298                 node = node->next;
1299                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1300                               &req->ctx->fallback_llist))
1301                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1302         }
1303 }
1304
1305 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1306 {
1307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1308
1309         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1310                 return;
1311
1312         /* needed for the following wake up */
1313         smp_mb__after_atomic();
1314
1315         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_cancel))) {
1316                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1317                 return;
1318         }
1319
1320         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1321                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1322         if (ctx->has_evfd)
1323                 io_eventfd_signal(ctx);
1324
1325         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1326                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1327 }
1328
1329 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1330 {
1331         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1332         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1333
1334         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1335                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1336                 io_req_local_work_add(req);
1337                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1338                 return;
1339         }
1340
1341         /* task_work already pending, we're done */
1342         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1343                 return;
1344
1345         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1346                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1347
1348         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1349                 return;
1350
1351         io_fallback_tw(tctx);
1352 }
1353
1354 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1355 {
1356         struct llist_node *node;
1357
1358         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1359         while (node) {
1360                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1361                                                     io_task_work.node);
1362
1363                 node = node->next;
1364                 __io_req_task_work_add(req, false);
1365         }
1366 }
1367
1368 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1369 {
1370         struct llist_node *node;
1371         unsigned int loops = 0;
1372         int ret = 0;
1373
1374         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1375                 return -EEXIST;
1376         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1377                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1378 again:
1379         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1380         while (node) {
1381                 struct llist_node *next = node->next;
1382                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1383                                                     io_task_work.node);
1384                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1385                 req->io_task_work.func(req, ts);
1386                 ret++;
1387                 node = next;
1388         }
1389         loops++;
1390
1391         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1392                 goto again;
1393         if (ts->locked) {
1394                 io_submit_flush_completions(ctx);
1395                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1396                         goto again;
1397         }
1398         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1399         return ret;
1400 }
1401
1402 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1403 {
1404         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1405         int ret;
1406
1407         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1408                 return 0;
1409
1410         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1411         /* shouldn't happen! */
1412         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1413                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1414         return ret;
1415 }
1416
1417 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1418 {
1419         struct io_tw_state ts = {};
1420         int ret;
1421
1422         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1423         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1424         if (ts.locked)
1425                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1426
1427         return ret;
1428 }
1429
1430 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1431 {
1432         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1433         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1434 }
1435
1436 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1437 {
1438         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1439         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1440         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1441                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1442         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1443                 io_queue_iowq(req, ts);
1444         else
1445                 io_queue_sqe(req);
1446 }
1447
1448 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1449 {
1450         io_req_set_res(req, ret, 0);
1451         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1452         io_req_task_work_add(req);
1453 }
1454
1455 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1458         io_req_task_work_add(req);
1459 }
1460
1461 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1462 {
1463         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1464
1465         if (nxt)
1466                 io_req_task_queue(nxt);
1467 }
1468
1469 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1470         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1471 {
1472         struct task_struct *task = NULL;
1473         int task_refs = 0;
1474
1475         do {
1476                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1477                                                     comp_list);
1478
1479                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1480                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1481                                 node = req->comp_list.next;
1482                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1483                                         continue;
1484                         }
1485                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1486                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1487
1488                                 if (apoll->double_poll)
1489                                         kfree(apoll->double_poll);
1490                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1491                                         kfree(apoll);
1492                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1493                         }
1494                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1495                                 io_queue_next(req);
1496                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1497                                 io_clean_op(req);
1498                 }
1499                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1500                         io_put_file(req->file);
1501
1502                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1503
1504                 if (req->task != task) {
1505                         if (task)
1506                                 io_put_task(task, task_refs);
1507                         task = req->task;
1508                         task_refs = 0;
1509                 }
1510                 task_refs++;
1511                 node = req->comp_list.next;
1512                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1513         } while (node);
1514
1515         if (task)
1516                 io_put_task(task, task_refs);
1517 }
1518
1519 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1520         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1521 {
1522         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1523         struct io_wq_work_node *node;
1524
1525         __io_cq_lock(ctx);
1526         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1527         if (state->cqes_count)
1528                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1529         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1530                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1531                                             comp_list);
1532
1533                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1534                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1535                         if (ctx->task_complete) {
1536                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1537                                 io_req_cqe_overflow(req);
1538                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1539                         } else {
1540                                 io_req_cqe_overflow(req);
1541                         }
1542                 }
1543         }
1544         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1545
1546         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1547                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1548                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1549         }
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1554  * was the last reference to this request.
1555  */
1556 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1557 {
1558         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1559
1560         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1561                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1562                         nxt = io_req_find_next(req);
1563                 io_free_req(req);
1564         }
1565         return nxt;
1566 }
1567
1568 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         /* See comment at the top of this file */
1571         smp_rmb();
1572         return __io_cqring_events(ctx);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1577  * find and complete them.
1578  */
1579 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1582                 return;
1583
1584         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1585         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1586                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1587                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1588                         break;
1589                 /*
1590                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1591                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1592                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1593                  */
1594                 if (need_resched()) {
1595                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1596                         cond_resched();
1597                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1598                 }
1599         }
1600         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1601 }
1602
1603 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1604 {
1605         unsigned int nr_events = 0;
1606         int ret = 0;
1607         unsigned long check_cq;
1608
1609         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1610                 return -EEXIST;
1611
1612         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1613         if (unlikely(check_cq)) {
1614                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1615                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1616                 /*
1617                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1618                  * dropped CQE.
1619                  */
1620                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1621                         return -EBADR;
1622         }
1623         /*
1624          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1625          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1626          * already triggered a CQE (eg in error).
1627          */
1628         if (io_cqring_events(ctx))
1629                 return 0;
1630
1631         do {
1632                 /*
1633                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1634                  * application entering polling for a command before it gets
1635                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1636                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1637                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1638                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1639                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1640                  * very same mutex.
1641                  */
1642                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1643                     io_task_work_pending(ctx)) {
1644                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1645
1646                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1647
1648                         if (task_work_pending(current) ||
1649                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1650                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1651                                 io_run_task_work();
1652                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1653                         }
1654                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1655                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1656                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1657                                 break;
1658                 }
1659                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1660                 if (ret < 0)
1661                         break;
1662                 nr_events += ret;
1663                 ret = 0;
1664         } while (nr_events < min && !need_resched());
1665
1666         return ret;
1667 }
1668
1669 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1670 {
1671         if (ts->locked)
1672                 io_req_complete_defer(req);
1673         else
1674                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1679  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1680  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1681  * accessing the kiocb cookie.
1682  */
1683 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1684 {
1685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1686         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1687
1688         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1689         if (unlikely(needs_lock))
1690                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1691
1692         /*
1693          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1694          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1695          * different devices.
1696          */
1697         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1698                 ctx->poll_multi_queue = false;
1699         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1700                 struct io_kiocb *list_req;
1701
1702                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1703                                         comp_list);
1704                 if (list_req->file != req->file)
1705                         ctx->poll_multi_queue = true;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1710          * it to the front so we find it first.
1711          */
1712         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1713                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1714         else
1715                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1716
1717         if (unlikely(needs_lock)) {
1718                 /*
1719                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1720                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1721                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1722                  * whether should wake up sq thread.
1723                  */
1724                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1725                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1726                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1727
1728                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1729         }
1730 }
1731
1732 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1733 {
1734         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1735 }
1736
1737 /*
1738  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1739  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1740  * inline.
1741  */
1742 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1743 {
1744         if (S_ISBLK(mode)) {
1745                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1746                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1747                         return true;
1748                 return false;
1749         }
1750         if (S_ISSOCK(mode))
1751                 return true;
1752         if (S_ISREG(mode)) {
1753                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1754                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1755                     !io_is_uring_fops(file))
1756                         return true;
1757                 return false;
1758         }
1759
1760         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1761         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1762                 return true;
1763         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1764 }
1765
1766 /*
1767  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1768  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1769  * inline.
1770  */
1771 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1772 {
1773         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1774         unsigned int res = 0;
1775
1776         if (S_ISREG(mode))
1777                 res |= FFS_ISREG;
1778         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1779                 res |= FFS_NOWAIT;
1780         return res;
1781 }
1782
1783 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1784 {
1785         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1786         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1787         if (req->async_data) {
1788                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1789                 return false;
1790         }
1791         return true;
1792 }
1793
1794 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1797         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1798
1799         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1800         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1801                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1802         if (!cdef->prep_async)
1803                 return 0;
1804         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1805                 return -EFAULT;
1806         if (!def->manual_alloc) {
1807                 if (io_alloc_async_data(req))
1808                         return -EAGAIN;
1809         }
1810         return cdef->prep_async(req);
1811 }
1812
1813 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1814 {
1815         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1816         struct io_kiocb *cur;
1817
1818         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1819         io_for_each_link(cur, req)
1820                 seq--;
1821         return seq;
1822 }
1823
1824 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1825         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1826 {
1827         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1828         struct io_defer_entry *de;
1829         int ret;
1830         u32 seq = io_get_sequence(req);
1831
1832         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1833         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1834         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1835                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1836 queue:
1837                 ctx->drain_active = false;
1838                 io_req_task_queue(req);
1839                 return;
1840         }
1841         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1842
1843         io_prep_async_link(req);
1844         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1845         if (!de) {
1846                 ret = -ENOMEM;
1847                 io_req_defer_failed(req, ret);
1848                 return;
1849         }
1850
1851         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1852         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1853                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1854                 kfree(de);
1855                 goto queue;
1856         }
1857
1858         trace_io_uring_defer(req);
1859         de->req = req;
1860         de->seq = seq;
1861         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1862         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1863 }
1864
1865 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1866 {
1867         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1868                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1869                 io_put_kbuf_comp(req);
1870                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1871         }
1872
1873         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1874                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1875
1876                 if (def->cleanup)
1877                         def->cleanup(req);
1878         }
1879         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1880                 kfree(req->apoll->double_poll);
1881                 kfree(req->apoll);
1882                 req->apoll = NULL;
1883         }
1884         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1885                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1886
1887                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1888         }
1889         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1890                 put_cred(req->creds);
1891         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1892                 kfree(req->async_data);
1893                 req->async_data = NULL;
1894         }
1895         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1896 }
1897
1898 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1899                            unsigned int issue_flags)
1900 {
1901         if (req->file || !def->needs_file)
1902                 return true;
1903
1904         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1905                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1906         else
1907                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1908
1909         return !!req->file;
1910 }
1911
1912 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1913 {
1914         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1915         const struct cred *creds = NULL;
1916         int ret;
1917
1918         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1919                 return -EBADF;
1920
1921         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1922                 creds = override_creds(req->creds);
1923
1924         if (!def->audit_skip)
1925                 audit_uring_entry(req->opcode);
1926
1927         ret = def->issue(req, issue_flags);
1928
1929         if (!def->audit_skip)
1930                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1931
1932         if (creds)
1933                 revert_creds(creds);
1934
1935         if (ret == IOU_OK) {
1936                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1937                         io_req_complete_defer(req);
1938                 else
1939                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1940         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1941                 return ret;
1942
1943         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1944         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1945                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1946
1947         return 0;
1948 }
1949
1950 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1951 {
1952         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1953         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1954                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1955 }
1956
1957 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1958 {
1959         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1960
1961         req = io_put_req_find_next(req);
1962         return req ? &req->work : NULL;
1963 }
1964
1965 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1966 {
1967         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1968         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1969         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1970         bool needs_poll = false;
1971         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1972
1973         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1974         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1975                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1976         else
1977                 req_ref_get(req);
1978
1979         io_arm_ltimeout(req);
1980
1981         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1982         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1983 fail:
1984                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1985                 return;
1986         }
1987         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1988                 err = -EBADF;
1989                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1990                 goto fail;
1991         }
1992
1993         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1994                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1995
1996                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1997                         needs_poll = true;
1998                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1999                 }
2000         }
2001
2002         do {
2003                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
2004                 if (ret != -EAGAIN)
2005                         break;
2006                 /*
2007                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
2008                  * forcing a sync submission from here, since we can't
2009                  * wait for request slots on the block side.
2010                  */
2011                 if (!needs_poll) {
2012                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2013                                 break;
2014                         cond_resched();
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2019                         return;
2020                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2021                 needs_poll = false;
2022                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2023         } while (1);
2024
2025         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2026         if (ret < 0)
2027                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2028 }
2029
2030 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2031                                       unsigned int issue_flags)
2032 {
2033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2034         struct file *file = NULL;
2035         unsigned long file_ptr;
2036
2037         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2038
2039         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2040                 goto out;
2041         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2042         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2043         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2044         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2045         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2046         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2047         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2048 out:
2049         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2050         return file;
2051 }
2052
2053 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2054 {
2055         struct file *file = fget(fd);
2056
2057         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2058
2059         /* we don't allow fixed io_uring files */
2060         if (file && io_is_uring_fops(file))
2061                 io_req_track_inflight(req);
2062         return file;
2063 }
2064
2065 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2066         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2067 {
2068         struct io_kiocb *linked_timeout;
2069
2070         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2071                 io_req_defer_failed(req, ret);
2072                 return;
2073         }
2074
2075         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2076
2077         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2078         case IO_APOLL_READY:
2079                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2080                 io_req_task_queue(req);
2081                 break;
2082         case IO_APOLL_ABORTED:
2083                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2084                 io_queue_iowq(req, NULL);
2085                 break;
2086         case IO_APOLL_OK:
2087                 break;
2088         }
2089
2090         if (linked_timeout)
2091                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2092 }
2093
2094 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2095         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2096 {
2097         int ret;
2098
2099         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2100
2101         /*
2102          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2103          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2104          */
2105         if (likely(!ret))
2106                 io_arm_ltimeout(req);
2107         else
2108                 io_queue_async(req, ret);
2109 }
2110
2111 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2112         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2113 {
2114         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2115                 /*
2116                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2117                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2118                  */
2119                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2120                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2121                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2122         } else {
2123                 int ret = io_req_prep_async(req);
2124
2125                 if (unlikely(ret)) {
2126                         io_req_defer_failed(req, ret);
2127                         return;
2128                 }
2129
2130                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2131                         io_drain_req(req);
2132                 else
2133                         io_queue_iowq(req, NULL);
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2139  *
2140  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2141  */
2142 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2143                                         struct io_kiocb *req,
2144                                         unsigned int sqe_flags)
2145 {
2146         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2147                 return false;
2148
2149         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2150             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2151                 return false;
2152
2153         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2154                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2155                 return false;
2156
2157         return true;
2158 }
2159
2160 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2161 {
2162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2163         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2164
2165         ctx->drain_active = true;
2166         if (head) {
2167                 /*
2168                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2169                  * the head request and the next request/link after the current
2170                  * link. Considering sequential execution of links,
2171                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2172                  * link.
2173                  */
2174                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2175                 ctx->drain_next = true;
2176         }
2177 }
2178
2179 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2180                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2181         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2182 {
2183         const struct io_issue_def *def;
2184         unsigned int sqe_flags;
2185         int personality;
2186         u8 opcode;
2187
2188         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2189         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2190         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2191         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2192         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2193         req->file = NULL;
2194         req->rsrc_node = NULL;
2195         req->task = current;
2196
2197         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2198                 req->opcode = 0;
2199                 return -EINVAL;
2200         }
2201         def = &io_issue_defs[opcode];
2202         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2203                 /* enforce forwards compatibility on users */
2204                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2205                         return -EINVAL;
2206                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2207                         if (!def->buffer_select)
2208                                 return -EOPNOTSUPP;
2209                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2210                 }
2211                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2212                         ctx->drain_disabled = true;
2213                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2214                         if (ctx->drain_disabled)
2215                                 return -EOPNOTSUPP;
2216                         io_init_req_drain(req);
2217                 }
2218         }
2219         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2220                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2221                         return -EACCES;
2222                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2223                 if (ctx->drain_active)
2224                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2225                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2226                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2227                         ctx->drain_next = false;
2228                         ctx->drain_active = true;
2229                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2230                 }
2231         }
2232
2233         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2234                 return -EINVAL;
2235         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2236                 return -EINVAL;
2237
2238         if (def->needs_file) {
2239                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2240
2241                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2242
2243                 /*
2244                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2245                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2246                  */
2247                 if (state->need_plug && def->plug) {
2248                         state->plug_started = true;
2249                         state->need_plug = false;
2250                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2251                 }
2252         }
2253
2254         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2255         if (personality) {
2256                 int ret;
2257
2258                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2259                 if (!req->creds)
2260                         return -EINVAL;
2261                 get_cred(req->creds);
2262                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2263                 if (ret) {
2264                         put_cred(req->creds);
2265                         return ret;
2266                 }
2267                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2268         }
2269
2270         return def->prep(req, sqe);
2271 }
2272
2273 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2274                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2275 {
2276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2277         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2278         struct io_kiocb *head = link->head;
2279
2280         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2281
2282         /*
2283          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2284          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2285          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2286          * should find the flag and handle the rest.
2287          */
2288         req_fail_link_node(req, ret);
2289         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2290                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2291
2292         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2293                 if (head) {
2294                         link->last->link = req;
2295                         link->head = NULL;
2296                         req = head;
2297                 }
2298                 io_queue_sqe_fallback(req);
2299                 return ret;
2300         }
2301
2302         if (head)
2303                 link->last->link = req;
2304         else
2305                 link->head = req;
2306         link->last = req;
2307         return 0;
2308 }
2309
2310 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2311                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2312         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2313 {
2314         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2315         int ret;
2316
2317         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2318         if (unlikely(ret))
2319                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2320
2321         trace_io_uring_submit_req(req);
2322
2323         /*
2324          * If we already have a head request, queue this one for async
2325          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2326          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2327          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2328          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2329          */
2330         if (unlikely(link->head)) {
2331                 ret = io_req_prep_async(req);
2332                 if (unlikely(ret))
2333                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2334
2335                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2336                 link->last->link = req;
2337                 link->last = req;
2338
2339                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2340                         return 0;
2341                 /* last request of the link, flush it */
2342                 req = link->head;
2343                 link->head = NULL;
2344                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2345                         goto fallback;
2346
2347         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2348                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2349                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2350                         link->head = req;
2351                         link->last = req;
2352                 } else {
2353 fallback:
2354                         io_queue_sqe_fallback(req);
2355                 }
2356                 return 0;
2357         }
2358
2359         io_queue_sqe(req);
2360         return 0;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2365  */
2366 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2367 {
2368         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2369
2370         if (unlikely(state->link.head))
2371                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2372         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2373         io_submit_flush_completions(ctx);
2374         if (state->plug_started)
2375                 blk_finish_plug(&state->plug);
2376 }
2377
2378 /*
2379  * Start submission side cache.
2380  */
2381 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2382                                   unsigned int max_ios)
2383 {
2384         state->plug_started = false;
2385         state->need_plug = max_ios > 2;
2386         state->submit_nr = max_ios;
2387         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2388         state->link.head = NULL;
2389 }
2390
2391 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2392 {
2393         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2394
2395         /*
2396          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2397          * since once we write the new head, the application could
2398          * write new data to them.
2399          */
2400         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2401 }
2402
2403 /*
2404  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2405  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2406  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2407  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2408  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2409  * prevent a re-load down the line.
2410  */
2411 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2412 {
2413         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2414         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2415
2416         /*
2417          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2418          *
2419          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2420          *    head updates.
2421          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2422          *    though the application is the one updating it.
2423          */
2424         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2425         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2426                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2427                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2428                         head <<= 1;
2429                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2430                 return true;
2431         }
2432
2433         /* drop invalid entries */
2434         ctx->cq_extra--;
2435         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2436                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2437         return false;
2438 }
2439
2440 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2441         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2442 {
2443         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2444         unsigned int left;
2445         int ret;
2446
2447         if (unlikely(!entries))
2448                 return 0;
2449         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2450         ret = left = min(nr, entries);
2451         io_get_task_refs(left);
2452         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2453
2454         do {
2455                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2456                 struct io_kiocb *req;
2457
2458                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2459                         break;
2460                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2461                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2462                         break;
2463                 }
2464
2465                 /*
2466                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2467                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2468                  */
2469                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2470                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2471                         left--;
2472                         break;
2473                 }
2474         } while (--left);
2475
2476         if (unlikely(left)) {
2477                 ret -= left;
2478                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2479                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2480                         ret = -EAGAIN;
2481                 current->io_uring->cached_refs += left;
2482         }
2483
2484         io_submit_state_end(ctx);
2485          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2486         io_commit_sqring(ctx);
2487         return ret;
2488 }
2489
2490 struct io_wait_queue {
2491         struct wait_queue_entry wq;
2492         struct io_ring_ctx *ctx;
2493         unsigned cq_tail;
2494         unsigned nr_timeouts;
2495         ktime_t timeout;
2496 };
2497
2498 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2499 {
2500         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2501                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2502 }
2503
2504 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2505 {
2506         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2507         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2508
2509         /*
2510          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2511          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2512          * regardless of event count.
2513          */
2514         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2515 }
2516
2517 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2518                             int wake_flags, void *key)
2519 {
2520         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2521
2522         /*
2523          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2524          * the task, and the next invocation will do it.
2525          */
2526         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2527                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2528         return -1;
2529 }
2530
2531 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2532 {
2533         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2534                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2535                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2536                         return 1;
2537         }
2538         if (io_run_task_work() > 0)
2539                 return 1;
2540         if (task_sigpending(current))
2541                 return -EINTR;
2542         return 0;
2543 }
2544
2545 /* when returns >0, the caller should retry */
2546 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2547                                           struct io_wait_queue *iowq)
2548 {
2549         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2550                 return 1;
2551         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2552                 return 1;
2553         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2554                 return 1;
2555         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2556                 return -EINTR;
2557         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2558                 return 0;
2559         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2560                 schedule();
2561         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2562                 return -ETIME;
2563         return 0;
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2568  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2569  */
2570 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2571                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2572                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2573 {
2574         struct io_wait_queue iowq;
2575         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2576         int ret;
2577
2578         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2579                 return -EEXIST;
2580         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2581                 io_run_local_work(ctx);
2582         io_run_task_work();
2583         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2584         /* if user messes with these they will just get an early return */
2585         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2586                 return 0;
2587
2588         if (sig) {
2589 #ifdef CONFIG_COMPAT
2590                 if (in_compat_syscall())
2591                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2592                                                       sigsz);
2593                 else
2594 #endif
2595                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2596
2597                 if (ret)
2598                         return ret;
2599         }
2600
2601         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2602         iowq.wq.private = current;
2603         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2604         iowq.ctx = ctx;
2605         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2606         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2607         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2608
2609         if (uts) {
2610                 struct timespec64 ts;
2611
2612                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2613                         return -EFAULT;
2614                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2615         }
2616
2617         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2618         do {
2619                 unsigned long check_cq;
2620
2621                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2622                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2623                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2624                 } else {
2625                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2626                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2627                 }
2628
2629                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2630                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2631                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2632
2633                 if (ret < 0)
2634                         break;
2635                 /*
2636                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2637                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2638                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2639                  */
2640                 io_run_task_work();
2641                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2642                         io_run_local_work(ctx);
2643
2644                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2645                 if (unlikely(check_cq)) {
2646                         /* let the caller flush overflows, retry */
2647                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2648                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2649                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2650                                 ret = -EBADR;
2651                                 break;
2652                         }
2653                 }
2654
2655                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2656                         ret = 0;
2657                         break;
2658                 }
2659                 cond_resched();
2660         } while (1);
2661
2662         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2663                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2664         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2665
2666         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2667 }
2668
2669 static void io_mem_free(void *ptr)
2670 {
2671         struct page *page;
2672
2673         if (!ptr)
2674                 return;
2675
2676         page = virt_to_head_page(ptr);
2677         if (put_page_testzero(page))
2678                 free_compound_page(page);
2679 }
2680
2681 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2682 {
2683         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2684
2685         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2686 }
2687
2688 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2689                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2690 {
2691         struct io_rings *rings;
2692         size_t off, sq_array_size;
2693
2694         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2695         if (off == SIZE_MAX)
2696                 return SIZE_MAX;
2697         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2698                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2699                         return SIZE_MAX;
2700         }
2701
2702 #ifdef CONFIG_SMP
2703         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2704         if (off == 0)
2705                 return SIZE_MAX;
2706 #endif
2707
2708         if (sq_offset)
2709                 *sq_offset = off;
2710
2711         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2712         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2713                 return SIZE_MAX;
2714
2715         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2716                 return SIZE_MAX;
2717
2718         return off;
2719 }
2720
2721 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2722                                unsigned int eventfd_async)
2723 {
2724         struct io_ev_fd *ev_fd;
2725         __s32 __user *fds = arg;
2726         int fd;
2727
2728         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2729                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2730         if (ev_fd)
2731                 return -EBUSY;
2732
2733         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2734                 return -EFAULT;
2735
2736         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2737         if (!ev_fd)
2738                 return -ENOMEM;
2739
2740         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2741         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2742                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2743                 kfree(ev_fd);
2744                 return ret;
2745         }
2746
2747         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2748         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2749         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2750
2751         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2752         ctx->has_evfd = true;
2753         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2754         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2755         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2756         return 0;
2757 }
2758
2759 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2760 {
2761         struct io_ev_fd *ev_fd;
2762
2763         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2764                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2765         if (ev_fd) {
2766                 ctx->has_evfd = false;
2767                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2768                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2769                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2770                 return 0;
2771         }
2772
2773         return -ENXIO;
2774 }
2775
2776 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2777 {
2778         struct io_kiocb *req;
2779         int nr = 0;
2780
2781         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2782         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2783
2784         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2785                 req = io_extract_req(ctx);
2786                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2787                 nr++;
2788         }
2789         if (nr)
2790                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2791         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2792 }
2793
2794 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2795 {
2796         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2797 }
2798
2799 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2800 {
2801         io_sq_thread_finish(ctx);
2802         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2803         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2804         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2805
2806         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2807         if (ctx->buf_data)
2808                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2809         if (ctx->file_data)
2810                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2811         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2812         io_eventfd_unregister(ctx);
2813         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2814         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2815         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2816         io_destroy_buffers(ctx);
2817         if (ctx->sq_creds)
2818                 put_cred(ctx->sq_creds);
2819         if (ctx->submitter_task)
2820                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2821
2822         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2823         if (ctx->rsrc_node)
2824                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2825         if (ctx->rsrc_backup_node)
2826                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_backup_node);
2827
2828         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2829
2830 #if defined(CONFIG_UNIX)
2831         if (ctx->ring_sock) {
2832                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2833                 sock_release(ctx->ring_sock);
2834         }
2835 #endif
2836         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2837
2838         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2839         if (ctx->mm_account) {
2840                 mmdrop(ctx->mm_account);
2841                 ctx->mm_account = NULL;
2842         }
2843         io_mem_free(ctx->rings);
2844         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2845
2846         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2847         free_uid(ctx->user);
2848         io_req_caches_free(ctx);
2849         if (ctx->hash_map)
2850                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2851         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2852         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2853         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2854         kfree(ctx->io_bl);
2855         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2856         kfree(ctx);
2857 }
2858
2859 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2860 {
2861         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2862                                                poll_wq_task_work);
2863
2864         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2865         ctx->poll_activated = true;
2866         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2867
2868         /*
2869          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2870          * might've been lost due to loose synchronisation.
2871          */
2872         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2873         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2874 }
2875
2876 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2877 {
2878         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2879         /* already activated or in progress */
2880         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2881                 goto out;
2882         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2883                 goto out;
2884         if (!ctx->submitter_task)
2885                 goto out;
2886         /*
2887          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2888          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2889          */
2890         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2891         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2892         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2893                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2894 out:
2895         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2896 }
2897
2898 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2899 {
2900         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2901         __poll_t mask = 0;
2902
2903         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2904                 io_activate_pollwq(ctx);
2905
2906         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2907         /*
2908          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2909          * io_commit_cqring
2910          */
2911         smp_rmb();
2912         if (!io_sqring_full(ctx))
2913                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2914
2915         /*
2916          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2917          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2918          *      CPU0                    CPU1
2919          *      ----                    ----
2920          * lock(&ctx->uring_lock);
2921          *                              lock(&ep->mtx);
2922          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2923          * lock(&ep->mtx);
2924          *
2925          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2926          * pushes them to do the flush.
2927          */
2928
2929         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2930                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2931
2932         return mask;
2933 }
2934
2935 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2936 {
2937         const struct cred *creds;
2938
2939         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2940         if (creds) {
2941                 put_cred(creds);
2942                 return 0;
2943         }
2944
2945         return -EINVAL;
2946 }
2947
2948 struct io_tctx_exit {
2949         struct callback_head            task_work;
2950         struct completion               completion;
2951         struct io_ring_ctx              *ctx;
2952 };
2953
2954 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2955 {
2956         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2957         struct io_tctx_exit *work;
2958
2959         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2960         /*
2961          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2962          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2963          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2964          * work cancelation off the exec path.
2965          */
2966         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2967                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2968         complete(&work->completion);
2969 }
2970
2971 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2972 {
2973         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2974
2975         return req->ctx == data;
2976 }
2977
2978 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2979 {
2980         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2981         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2982         unsigned long interval = HZ / 20;
2983         struct io_tctx_exit exit;
2984         struct io_tctx_node *node;
2985         int ret;
2986
2987         /*
2988          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2989          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2990          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2991          * as nobody else will be looking for them.
2992          */
2993         do {
2994                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2995                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2996                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2997                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2998                 }
2999
3000                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3001                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3002
3003                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3004                         cond_resched();
3005
3006                 if (ctx->sq_data) {
3007                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3008                         struct task_struct *tsk;
3009
3010                         io_sq_thread_park(sqd);
3011                         tsk = sqd->thread;
3012                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3013                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3014                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3015                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3016                 }
3017
3018                 io_req_caches_free(ctx);
3019
3020                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3021                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3022                         interval = HZ * 60;
3023                 }
3024         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3025
3026         init_completion(&exit.completion);
3027         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3028         exit.ctx = ctx;
3029         /*
3030          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3031          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3032          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3033          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3034          */
3035         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3036         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3037                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3038
3039                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3040                                         ctx_node);
3041                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3042                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3043                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3044                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3045                         continue;
3046
3047                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3048                 wait_for_completion(&exit.completion);
3049                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3050         }
3051         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3052         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3053         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3054
3055         io_ring_ctx_free(ctx);
3056 }
3057
3058 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3059 {
3060         unsigned long index;
3061         struct creds *creds;
3062
3063         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3064         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3065         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3066                 io_unregister_personality(ctx, index);
3067         if (ctx->rings)
3068                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3069         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3070
3071         /*
3072          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3073          * and therefore did not submit any requests
3074          */
3075         if (ctx->rings)
3076                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3077
3078         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3079         /*
3080          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3081          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3082          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3083          * over using system_wq.
3084          */
3085         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3086 }
3087
3088 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3089 {
3090         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3091
3092         file->private_data = NULL;
3093         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3094         return 0;
3095 }
3096
3097 struct io_task_cancel {
3098         struct task_struct *task;
3099         bool all;
3100 };
3101
3102 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3103 {
3104         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3105         struct io_task_cancel *cancel = data;
3106
3107         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3108 }
3109
3110 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3111                                          struct task_struct *task,
3112                                          bool cancel_all)
3113 {
3114         struct io_defer_entry *de;
3115         LIST_HEAD(list);
3116
3117         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3118         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3119                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3120                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3121                         break;
3122                 }
3123         }
3124         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3125         if (list_empty(&list))
3126                 return false;
3127
3128         while (!list_empty(&list)) {
3129                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3130                 list_del_init(&de->list);
3131                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3132                 kfree(de);
3133         }
3134         return true;
3135 }
3136
3137 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3138 {
3139         struct io_tctx_node *node;
3140         enum io_wq_cancel cret;
3141         bool ret = false;
3142
3143         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3144         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3145                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3146
3147                 /*
3148                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3149                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3150                  */
3151                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3152                         continue;
3153                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3154                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3155         }
3156         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3157
3158         return ret;
3159 }
3160
3161 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3162                                                 struct task_struct *task,
3163                                                 bool cancel_all)
3164 {
3165         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3166         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3167         enum io_wq_cancel cret;
3168         bool ret = false;
3169
3170         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3171         if (!ctx->rings)
3172                 return false;
3173
3174         if (!task) {
3175                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3176         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3177                 /*
3178                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3179                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3180                  */
3181                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3182                                        &cancel, true);
3183                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3184         }
3185
3186         /* SQPOLL thread does its own polling */
3187         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3188             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3189                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3190                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3191                         ret = true;
3192                         cond_resched();
3193                 }
3194         }
3195
3196         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3197             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3198                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3199         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3200         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3201         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3202         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3203         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3204         if (task)
3205                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3206         return ret;
3207 }
3208
3209 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3210 {
3211         if (tracked)
3212                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3213         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3214 }
3215
3216 /*
3217  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3218  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3219  */
3220 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3221 {
3222         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3223         struct io_ring_ctx *ctx;
3224         s64 inflight;
3225         DEFINE_WAIT(wait);
3226
3227         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3228
3229         if (!current->io_uring)
3230                 return;
3231         if (tctx->io_wq)
3232                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3233
3234         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3235         do {
3236                 bool loop = false;
3237
3238                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3239                 /* read completions before cancelations */
3240                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3241                 if (!inflight)
3242                         break;
3243
3244                 if (!sqd) {
3245                         struct io_tctx_node *node;
3246                         unsigned long index;
3247
3248                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3249                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3250                                 if (node->ctx->sq_data)
3251                                         continue;
3252                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3253                                                         current, cancel_all);
3254                         }
3255                 } else {
3256                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3257                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3258                                                                      current,
3259                                                                      cancel_all);
3260                 }
3261
3262                 if (loop) {
3263                         cond_resched();
3264                         continue;
3265                 }
3266
3267                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3268                 io_run_task_work();
3269                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3270
3271                 /*
3272                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3273                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3274                  * prepare_to_wait().
3275                  */
3276                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3277                         schedule();
3278                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3279         } while (1);
3280
3281         io_uring_clean_tctx(tctx);
3282         if (cancel_all) {
3283                 /*
3284                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3285                  * ->in_cancel set for normal exit.
3286                  */
3287                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3288                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3289                 __io_uring_free(current);
3290         }
3291 }
3292
3293 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3294 {
3295         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3296 }
3297
3298 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3299                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3300 {
3301         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3302         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3303         struct page *page;
3304         void *ptr;
3305
3306         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3307         case IORING_OFF_SQ_RING:
3308         case IORING_OFF_CQ_RING:
3309                 ptr = ctx->rings;
3310                 break;
3311         case IORING_OFF_SQES:
3312                 ptr = ctx->sq_sqes;
3313                 break;
3314         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3315                 unsigned int bgid;
3316
3317                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3318                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3319                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3320                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3321                 if (!ptr)
3322                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3323                 break;
3324                 }
3325         default:
3326                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3327         }
3328
3329         page = virt_to_head_page(ptr);
3330         if (sz > page_size(page))
3331                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3332
3333         return ptr;
3334 }
3335
3336 #ifdef CONFIG_MMU
3337
3338 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3339 {
3340         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3341         unsigned long pfn;
3342         void *ptr;
3343
3344         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3345         if (IS_ERR(ptr))
3346                 return PTR_ERR(ptr);
3347
3348         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3349         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3350 }
3351
3352 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3353                         unsigned long addr, unsigned long len,
3354                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3355 {
3356         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3357         struct vm_unmapped_area_info info;
3358         void *ptr;
3359
3360         /*
3361          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3362          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3363          * kernel kmalloc()ed memory area.
3364          */
3365         if (addr)
3366                 return -EINVAL;
3367
3368         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3369         if (IS_ERR(ptr))
3370                 return -ENOMEM;
3371
3372         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3373         info.length = len;
3374         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3375         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3376 #ifdef SHM_COLOUR
3377         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3378 #else
3379         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3380 #endif
3381         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3382
3383         /*
3384          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3385          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3386          * can happen with large stack limits and large mmap()
3387          * allocations.
3388          */
3389         addr = vm_unmapped_area(&info);
3390         if (offset_in_page(addr)) {
3391                 info.flags = 0;
3392                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3393                 info.high_limit = mmap_end;
3394                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3395         }
3396
3397         return addr;
3398 }
3399
3400 #else /* !CONFIG_MMU */
3401
3402 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3403 {
3404         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3405 }
3406
3407 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3408 {
3409         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3410 }
3411
3412 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3413         unsigned long addr, unsigned long len,
3414         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3415 {
3416         void *ptr;
3417
3418         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3419         if (IS_ERR(ptr))
3420                 return PTR_ERR(ptr);
3421
3422         return (unsigned long) ptr;
3423 }
3424
3425 #endif /* !CONFIG_MMU */
3426
3427 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3428 {
3429         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3430                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3431
3432                 if (argsz != sizeof(arg))
3433                         return -EINVAL;
3434                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3435                         return -EFAULT;
3436         }
3437         return 0;
3438 }
3439
3440 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3441                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3442                           const sigset_t __user **sig)
3443 {
3444         struct io_uring_getevents_arg arg;
3445
3446         /*
3447          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3448          * is just a pointer to the sigset_t.
3449          */
3450         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3451                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3452                 *ts = NULL;
3453                 return 0;
3454         }
3455
3456         /*
3457          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3458          * timespec and sigset_t pointers if good.
3459          */
3460         if (*argsz != sizeof(arg))
3461                 return -EINVAL;
3462         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3463                 return -EFAULT;
3464         if (arg.pad)
3465                 return -EINVAL;
3466         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3467         *argsz = arg.sigmask_sz;
3468         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3473                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3474                 size_t, argsz)
3475 {
3476         struct io_ring_ctx *ctx;
3477         struct fd f;
3478         long ret;
3479
3480         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3481                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3482                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3483                 return -EINVAL;
3484
3485         /*
3486          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3487          * need only dereference our task private array to find it.
3488          */
3489         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3490                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3491
3492                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3493                         return -EINVAL;
3494                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3495                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3496                 f.flags = 0;
3497                 if (unlikely(!f.file))
3498                         return -EBADF;
3499         } else {
3500                 f = fdget(fd);
3501                 if (unlikely(!f.file))
3502                         return -EBADF;
3503                 ret = -EOPNOTSUPP;
3504                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3505                         goto out;
3506         }
3507
3508         ctx = f.file->private_data;
3509         ret = -EBADFD;
3510         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3511                 goto out;
3512
3513         /*
3514          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3515          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3516          * we were asked to.
3517          */
3518         ret = 0;
3519         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3520                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3521
3522                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3523                         ret = -EOWNERDEAD;
3524                         goto out;
3525                 }
3526                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3527                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3528                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3529                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3530
3531                 ret = to_submit;
3532         } else if (to_submit) {
3533                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3534                 if (unlikely(ret))
3535                         goto out;
3536
3537                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3538                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3539                 if (ret != to_submit) {
3540                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3541                         goto out;
3542                 }
3543                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3544                         if (ctx->syscall_iopoll)
3545                                 goto iopoll_locked;
3546                         /*
3547                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3548                          * it should handle ownership problems if any.
3549                          */
3550                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3551                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3552                 }
3553                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3554         }
3555
3556         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3557                 int ret2;
3558
3559                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3560                         /*
3561                          * We disallow the app entering submit/complete with
3562                          * polling, but we still need to lock the ring to
3563                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3564                          * a workqueue.
3565                          */
3566                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3567 iopoll_locked:
3568                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3569                         if (likely(!ret2)) {
3570                                 min_complete = min(min_complete,
3571                                                    ctx->cq_entries);
3572                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3573                         }
3574                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3575                 } else {
3576                         const sigset_t __user *sig;
3577                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3578
3579                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3580                         if (likely(!ret2)) {
3581                                 min_complete = min(min_complete,
3582                                                    ctx->cq_entries);
3583                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3584                                                       argsz, ts);
3585                         }
3586                 }
3587
3588                 if (!ret) {
3589                         ret = ret2;
3590
3591                         /*
3592                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3593                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3594                          * as they are obviously ok with those drops.
3595                          */
3596                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3597                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3598                                           &ctx->check_cq);
3599                 }
3600         }
3601 out:
3602         fdput(f);
3603         return ret;
3604 }
3605
3606 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3607         .release        = io_uring_release,
3608         .mmap           = io_uring_mmap,
3609 #ifndef CONFIG_MMU
3610         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3611         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3612 #else
3613         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3614 #endif
3615         .poll           = io_uring_poll,
3616 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3617         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3618 #endif
3619 };
3620
3621 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3622 {
3623         return file->f_op == &io_uring_fops;
3624 }
3625
3626 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3627                                          struct io_uring_params *p)
3628 {
3629         struct io_rings *rings;
3630         size_t size, sq_array_offset;
3631
3632         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3633         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3634         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3635
3636         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3637         if (size == SIZE_MAX)
3638                 return -EOVERFLOW;
3639
3640         rings = io_mem_alloc(size);
3641         if (!rings)
3642                 return -ENOMEM;
3643
3644         ctx->rings = rings;
3645         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3646         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3647         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3648         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3649         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3650
3651         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3652                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3653         else
3654                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3655         if (size == SIZE_MAX) {
3656                 io_mem_free(ctx->rings);
3657                 ctx->rings = NULL;
3658                 return -EOVERFLOW;
3659         }
3660
3661         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3662         if (!ctx->sq_sqes) {
3663                 io_mem_free(ctx->rings);
3664                 ctx->rings = NULL;
3665                 return -ENOMEM;
3666         }
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3672 {
3673         int ret, fd;
3674
3675         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3676         if (fd < 0)
3677                 return fd;
3678
3679         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3680         if (ret) {
3681                 put_unused_fd(fd);
3682                 return ret;
3683         }
3684         fd_install(fd, file);
3685         return fd;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3690  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3691  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3692  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3693  */
3694 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3695 {
3696         struct file *file;
3697 #if defined(CONFIG_UNIX)
3698         int ret;
3699
3700         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3701                                 &ctx->ring_sock);
3702         if (ret)
3703                 return ERR_PTR(ret);
3704 #endif
3705
3706         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3707                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3708 #if defined(CONFIG_UNIX)
3709         if (IS_ERR(file)) {
3710                 sock_release(ctx->ring_sock);
3711                 ctx->ring_sock = NULL;
3712         } else {
3713                 ctx->ring_sock->file = file;
3714         }
3715 #endif
3716         return file;
3717 }
3718
3719 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3720                                   struct io_uring_params __user *params)
3721 {
3722         struct io_ring_ctx *ctx;
3723         struct file *file;
3724         int ret;
3725
3726         if (!entries)
3727                 return -EINVAL;
3728         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3729                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3730                         return -EINVAL;
3731                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3732         }
3733
3734         /*
3735          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3736          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3737          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3738          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3739          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3740          * of CQ ring entries manually.
3741          */
3742         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3743         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3744                 /*
3745                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3746                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3747                  * any cq vs sq ring sizing.
3748                  */
3749                 if (!p->cq_entries)
3750                         return -EINVAL;
3751                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3752                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3753                                 return -EINVAL;
3754                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3755                 }
3756                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3757                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3758                         return -EINVAL;
3759         } else {
3760                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3761         }
3762
3763         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3764         if (!ctx)
3765                 return -ENOMEM;
3766
3767         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3768             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3769             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3770                 ctx->task_complete = true;
3771
3772         /*
3773          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3774          * purposes, see io_activate_pollwq()
3775          */
3776         if (!ctx->task_complete)
3777                 ctx->poll_activated = true;
3778
3779         /*
3780          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3781          * space applications don't need to do io completion events
3782          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3783          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3784          */
3785         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3786             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3787                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3788
3789         ctx->compat = in_compat_syscall();
3790         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3791                 ctx->user = get_uid(current_user());
3792
3793         /*
3794          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3795          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3796          */
3797         ret = -EINVAL;
3798         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3799                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3800                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3801                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3802                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3803                         goto err;
3804                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3805         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3806                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3807         } else {
3808                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3809                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3810                         goto err;
3811                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3812         }
3813
3814         /*
3815          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3816          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3817          * that.
3818          */
3819         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3820             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3821                 goto err;
3822         }
3823
3824         /*
3825          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3826          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3827          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3828          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3829          */
3830         mmgrab(current->mm);
3831         ctx->mm_account = current->mm;
3832
3833         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3834         if (ret)
3835                 goto err;
3836
3837         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3838         if (ret)
3839                 goto err;
3840         /* always set a rsrc node */
3841         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3842         if (ret)
3843                 goto err;
3844         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3845
3846         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3847         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3848         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3849         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3850         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3851         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3852         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3853         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3854
3855         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3856         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3857         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3858         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3859         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3860         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3861         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3862         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3863
3864         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3865                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3866                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3867                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3868                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3869                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3870                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3871
3872         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3873                 ret = -EFAULT;
3874                 goto err;
3875         }
3876
3877         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3878             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3879                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3880
3881         file = io_uring_get_file(ctx);
3882         if (IS_ERR(file)) {
3883                 ret = PTR_ERR(file);
3884                 goto err;
3885         }
3886
3887         /*
3888          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3889          * having closed it before we finish setup
3890          */
3891         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3892         if (ret < 0) {
3893                 /* fput will clean it up */
3894                 fput(file);
3895                 return ret;
3896         }
3897
3898         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3899         return ret;
3900 err:
3901         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3902         return ret;
3903 }
3904
3905 /*
3906  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3907  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3908  * params structure passed in.
3909  */
3910 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3911 {
3912         struct io_uring_params p;
3913         int i;
3914
3915         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3916                 return -EFAULT;
3917         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3918                 if (p.resv[i])
3919                         return -EINVAL;
3920         }
3921
3922         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3923                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3924                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3925                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3926                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3927                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3928                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3929                 return -EINVAL;
3930
3931         return io_uring_create(entries, &p, params);
3932 }
3933
3934 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3935                 struct io_uring_params __user *, params)
3936 {
3937         return io_uring_setup(entries, params);
3938 }
3939
3940 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3941                            unsigned nr_args)
3942 {
3943         struct io_uring_probe *p;
3944         size_t size;
3945         int i, ret;
3946
3947         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3948         if (size == SIZE_MAX)
3949                 return -EOVERFLOW;
3950         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3951         if (!p)
3952                 return -ENOMEM;
3953
3954         ret = -EFAULT;
3955         if (copy_from_user(p, arg, size))
3956                 goto out;
3957         ret = -EINVAL;
3958         if (memchr_inv(p, 0, size))
3959                 goto out;
3960
3961         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3962         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3963                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3964
3965         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3966                 p->ops[i].op = i;
3967                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3968                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3969         }
3970         p->ops_len = i;
3971
3972         ret = 0;
3973         if (copy_to_user(arg, p, size))
3974                 ret = -EFAULT;
3975 out:
3976         kfree(p);
3977         return ret;
3978 }
3979
3980 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3981 {
3982         const struct cred *creds;
3983         u32 id;
3984         int ret;
3985
3986         creds = get_current_cred();
3987
3988         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3989                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3990         if (ret < 0) {
3991                 put_cred(creds);
3992                 return ret;
3993         }
3994         return id;
3995 }
3996
3997 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3998                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3999 {
4000         struct io_uring_restriction *res;
4001         size_t size;
4002         int i, ret;
4003
4004         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4005         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4006                 return -EBADFD;
4007
4008         /* We allow only a single restrictions registration */
4009         if (ctx->restrictions.registered)
4010                 return -EBUSY;
4011
4012         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4013                 return -EINVAL;
4014
4015         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4016         if (size == SIZE_MAX)
4017                 return -EOVERFLOW;
4018
4019         res = memdup_user(arg, size);
4020         if (IS_ERR(res))
4021                 return PTR_ERR(res);
4022
4023         ret = 0;
4024
4025         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4026                 switch (res[i].opcode) {
4027                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4028                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4029                                 ret = -EINVAL;
4030                                 goto out;
4031                         }
4032
4033                         __set_bit(res[i].register_op,
4034                                   ctx->restrictions.register_op);
4035                         break;
4036                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4037                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4038                                 ret = -EINVAL;
4039                                 goto out;
4040                         }
4041
4042                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4043                         break;
4044                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4045                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4046                         break;
4047                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4048                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4049                         break;
4050                 default:
4051                         ret = -EINVAL;
4052                         goto out;
4053                 }
4054         }
4055
4056 out:
4057         /* Reset all restrictions if an error happened */
4058         if (ret != 0)
4059                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4060         else
4061                 ctx->restrictions.registered = true;
4062
4063         kfree(res);
4064         return ret;
4065 }
4066
4067 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4068 {
4069         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4070                 return -EBADFD;
4071
4072         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4073                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4074                 /*
4075                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4076                  * submitter_task is set.
4077                  */
4078                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4079                         io_activate_pollwq(ctx);
4080         }
4081
4082         if (ctx->restrictions.registered)
4083                 ctx->restricted = 1;
4084
4085         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4086         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4087                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4088         return 0;
4089 }
4090
4091 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4092                                        void __user *arg, unsigned len)
4093 {
4094         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4095         cpumask_var_t new_mask;
4096         int ret;
4097
4098         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4102                 return -ENOMEM;
4103
4104         cpumask_clear(new_mask);
4105         if (len > cpumask_size())
4106                 len = cpumask_size();
4107
4108         if (in_compat_syscall()) {
4109                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4110                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4111                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4112         } else {
4113                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4114         }
4115
4116         if (ret) {
4117                 free_cpumask_var(new_mask);
4118                 return -EFAULT;
4119         }
4120
4121         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4122         free_cpumask_var(new_mask);
4123         return ret;
4124 }
4125
4126 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4127 {
4128         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4129
4130         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4131                 return -EINVAL;
4132
4133         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4134 }
4135
4136 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4137                                                void __user *arg)
4138         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4139 {
4140         struct io_tctx_node *node;
4141         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4142         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4143         __u32 new_count[2];
4144         int i, ret;
4145
4146         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4147                 return -EFAULT;
4148         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4149                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4150                         return -EINVAL;
4151
4152         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4153                 sqd = ctx->sq_data;
4154                 if (sqd) {
4155                         /*
4156                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4157                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4158                          * a ref to the ctx.
4159                          */
4160                         refcount_inc(&sqd->refs);
4161                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4162                         mutex_lock(&sqd->lock);
4163                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4164                         if (sqd->thread)
4165                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4166                 }
4167         } else {
4168                 tctx = current->io_uring;
4169         }
4170
4171         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4172
4173         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4174                 if (new_count[i])
4175                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4176         ctx->iowq_limits_set = true;
4177
4178         if (tctx && tctx->io_wq) {
4179                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4180                 if (ret)
4181                         goto err;
4182         } else {
4183                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4184         }
4185
4186         if (sqd) {
4187                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4188                 io_put_sq_data(sqd);
4189         }
4190
4191         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4192                 return -EFAULT;
4193
4194         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4195         if (sqd)
4196                 return 0;
4197
4198         /* now propagate the restriction to all registered users */
4199         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4200                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4201
4202                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4203                         continue;
4204
4205                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4206                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4207                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4208                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4209         }
4210         return 0;
4211 err:
4212         if (sqd) {
4213                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4214                 io_put_sq_data(sqd);
4215         }
4216         return ret;
4217 }
4218
4219 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4220                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4221         __releases(ctx->uring_lock)
4222         __acquires(ctx->uring_lock)
4223 {
4224         int ret;
4225
4226         /*
4227          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4228          * dying as we're holding a file ref here.
4229          */
4230         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4231                 return -ENXIO;
4232
4233         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4234                 return -EEXIST;
4235
4236         if (ctx->restricted) {
4237                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4238                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4239                         return -EACCES;
4240         }
4241
4242         switch (opcode) {
4243         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4244                 ret = -EFAULT;
4245                 if (!arg)
4246                         break;
4247                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4248                 break;
4249         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4250                 ret = -EINVAL;
4251                 if (arg || nr_args)
4252                         break;
4253                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4254                 break;
4255         case IORING_REGISTER_FILES:
4256                 ret = -EFAULT;
4257                 if (!arg)
4258                         break;
4259                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4260                 break;
4261         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4262                 ret = -EINVAL;
4263                 if (arg || nr_args)
4264                         break;
4265                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4266                 break;
4267         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4268                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4269                 break;
4270         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4271                 ret = -EINVAL;
4272                 if (nr_args != 1)
4273                         break;
4274                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4275                 break;
4276         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4277                 ret = -EINVAL;
4278                 if (nr_args != 1)
4279                         break;
4280                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4281                 break;
4282         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4283                 ret = -EINVAL;
4284                 if (arg || nr_args)
4285                         break;
4286                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4287                 break;
4288         case IORING_REGISTER_PROBE:
4289                 ret = -EINVAL;
4290                 if (!arg || nr_args > 256)
4291                         break;
4292                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4293                 break;
4294         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4295                 ret = -EINVAL;
4296                 if (arg || nr_args)
4297                         break;
4298                 ret = io_register_personality(ctx);
4299                 break;
4300         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4301                 ret = -EINVAL;
4302                 if (arg)
4303                         break;
4304                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4305                 break;
4306         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4307                 ret = -EINVAL;
4308                 if (arg || nr_args)
4309                         break;
4310                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4311                 break;
4312         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4313                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4314                 break;
4315         case IORING_REGISTER_FILES2:
4316                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4317                 break;
4318         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4319                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4320                                               IORING_RSRC_FILE);
4321                 break;
4322         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4323                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4324                 break;
4325         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4326                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4327                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4328                 break;
4329         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4330                 ret = -EINVAL;
4331                 if (!arg || !nr_args)
4332                         break;
4333                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4334                 break;
4335         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4336                 ret = -EINVAL;
4337                 if (arg || nr_args)
4338                         break;
4339                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4340                 break;
4341         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4342                 ret = -EINVAL;
4343                 if (!arg || nr_args != 2)
4344                         break;
4345                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4346                 break;
4347         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4348                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4349                 break;
4350         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4351                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4352                 break;
4353         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4354                 ret = -EINVAL;
4355                 if (!arg || nr_args != 1)
4356                         break;
4357                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4358                 break;
4359         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4360                 ret = -EINVAL;
4361                 if (!arg || nr_args != 1)
4362                         break;
4363                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4364                 break;
4365         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4366                 ret = -EINVAL;
4367                 if (!arg || nr_args != 1)
4368                         break;
4369                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4370                 break;
4371         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4372                 ret = -EINVAL;
4373                 if (!arg || nr_args)
4374                         break;
4375                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4376                 break;
4377         default:
4378                 ret = -EINVAL;
4379                 break;
4380         }
4381
4382         return ret;
4383 }
4384
4385 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4386                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4387 {
4388         struct io_ring_ctx *ctx;
4389         long ret = -EBADF;
4390         struct fd f;
4391         bool use_registered_ring;
4392
4393         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4394         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4395
4396         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4397                 return -EINVAL;
4398
4399         if (use_registered_ring) {
4400                 /*
4401                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4402                  * need only dereference our task private array to find it.
4403                  */
4404                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4405
4406                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4407                         return -EINVAL;
4408                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4409                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4410                 f.flags = 0;
4411                 if (unlikely(!f.file))
4412                         return -EBADF;
4413         } else {
4414                 f = fdget(fd);
4415                 if (unlikely(!f.file))
4416                         return -EBADF;
4417                 ret = -EOPNOTSUPP;
4418                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4419                         goto out_fput;
4420         }
4421
4422         ctx = f.file->private_data;
4423
4424         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4425         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4426         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4427         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4428 out_fput:
4429         fdput(f);
4430         return ret;
4431 }
4432
4433 static int __init io_uring_init(void)
4434 {
4435 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4436         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4437         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4438 } while (0)
4439
4440 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4441         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4442 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4443         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4444         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4445         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4446         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4447         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4448         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4449         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4450         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4451         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4452         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4453         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4454         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4455         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4456         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4457         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4458         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4459         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4460         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4470         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4471         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4472         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4473         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4474         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4475         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4476         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4477         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4478         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4479         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4480         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4481         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4482         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4483         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4484         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4485         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4486         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4487
4488         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4489                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4490         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4491                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4492
4493         /* ->buf_index is u16 */
4494         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4495         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4496                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4497
4498         /* should fit into one byte */
4499         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4500         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4501         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4502
4503         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4504
4505         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4506
4507         io_uring_optable_init();
4508
4509         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4510                                 SLAB_ACCOUNT);
4511         return 0;
4512 };
4513 __initcall(io_uring_init);