596af20cddb4b1261fbf17f5bf928a25c88b1db6
[linux-block.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "alloc_cache.h"
99
100 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
101 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
102
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
107                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
110                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
114                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
117                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
118
119 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
120
121 #define IO_COMPL_BATCH                  32
122 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
123
124 enum {
125         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
126         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
127 };
128
129 enum {
130         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
131         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
132 };
133
134 struct io_defer_entry {
135         struct list_head        list;
136         struct io_kiocb         *req;
137         u32                     seq;
138 };
139
140 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
141 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
142 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct task_struct *task,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
149 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
150 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
151 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
154
155 struct kmem_cache *req_cachep;
156
157 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
158 {
159 #if defined(CONFIG_UNIX)
160         if (io_is_uring_fops(file)) {
161                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
162
163                 return ctx->ring_sock->sk;
164         }
165 #endif
166         return NULL;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
169
170 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
171 {
172         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
173             ctx->submit_state.cqes_count)
174                 __io_submit_flush_completions(ctx);
175 }
176
177 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
178 {
179         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
180 }
181
182 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
183 {
184         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
185 }
186
187 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
188 {
189         struct io_kiocb *req;
190
191         io_for_each_link(req, head) {
192                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
193                         return true;
194         }
195         return false;
196 }
197
198 /*
199  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
200  * User must not hold timeout_lock.
201  */
202 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
203                         bool cancel_all)
204 {
205         bool matched;
206
207         if (task && head->task != task)
208                 return false;
209         if (cancel_all)
210                 return true;
211
212         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
213                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
214
215                 /* protect against races with linked timeouts */
216                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
217                 matched = io_match_linked(head);
218                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
219         } else {
220                 matched = io_match_linked(head);
221         }
222         return matched;
223 }
224
225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
226 {
227         req_set_fail(req);
228         io_req_set_res(req, res, 0);
229 }
230
231 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
232 {
233         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
234         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
235 }
236
237 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
238 {
239         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
240
241         complete(&ctx->ref_comp);
242 }
243
244 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
247                                                 fallback_work.work);
248         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
249         struct io_kiocb *req, *tmp;
250         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
251
252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
253         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
254                 req->io_task_work.func(req, &ts);
255         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
256                 return;
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259 }
260
261 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
262 {
263         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
264         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
265
266         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
267         if (!table->hbs)
268                 return -ENOMEM;
269
270         table->hash_bits = bits;
271         init_hash_table(table, hash_buckets);
272         return 0;
273 }
274
275 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
276 {
277         struct io_ring_ctx *ctx;
278         int hash_bits;
279
280         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
281         if (!ctx)
282                 return NULL;
283
284         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
285
286         /*
287          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
288          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
289          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
290          */
291         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
292         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
294                 goto err;
295         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
296                 goto err;
297
298         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
299         if (!ctx->dummy_ubuf)
300                 goto err;
301         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
302         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
303
304         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
305                             0, GFP_KERNEL))
306                 goto err;
307
308         ctx->flags = p->flags;
309         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, sizeof(struct async_poll));
314         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, sizeof(struct io_async_msghdr));
315         init_completion(&ctx->ref_comp);
316         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
317         mutex_init(&ctx->uring_lock);
318         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
319         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
320         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
321         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
322         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
324         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
325         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
327         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
328         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
330         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
331         init_task_work(&ctx->rsrc_put_tw, io_rsrc_put_tw);
332         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
333         init_llist_head(&ctx->work_llist);
334         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
335         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
336         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
337         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
338         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
339         return ctx;
340 err:
341         kfree(ctx->dummy_ubuf);
342         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
343         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
344         kfree(ctx->io_bl);
345         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
346         kfree(ctx);
347         return NULL;
348 }
349
350 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
351 {
352         struct io_rings *r = ctx->rings;
353
354         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
355         ctx->cq_extra--;
356 }
357
358 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
359 {
360         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
361                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
362
363                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
364         }
365
366         return false;
367 }
368
369 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
370 {
371         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
372                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
373                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
374         }
375 }
376
377 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
378 {
379         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
380                 return NULL;
381
382         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
383         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
384
385         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
386         io_req_set_refcount(req);
387         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
388         return req->link;
389 }
390
391 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
392 {
393         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
394                 return NULL;
395         return __io_prep_linked_timeout(req);
396 }
397
398 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
399 {
400         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
401 }
402
403 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
404 {
405         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
406                 __io_arm_ltimeout(req);
407 }
408
409 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
410 {
411         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
413
414         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
415                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
416                 req->creds = get_current_cred();
417         }
418
419         req->work.list.next = NULL;
420         req->work.flags = 0;
421         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
422         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
423                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
424
425         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
426                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
427
428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
429                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
430
431                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
432                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
433                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
434                         should_hash = false;
435                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
436                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
437         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
438                 if (def->unbound_nonreg_file)
439                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
440         }
441 }
442
443 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
444 {
445         struct io_kiocb *cur;
446
447         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
448                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
449
450                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
451                 io_for_each_link(cur, req)
452                         io_prep_async_work(cur);
453                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
454         } else {
455                 io_for_each_link(cur, req)
456                         io_prep_async_work(cur);
457         }
458 }
459
460 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
461 {
462         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
463         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
464
465         BUG_ON(!tctx);
466         BUG_ON(!tctx->io_wq);
467
468         /* init ->work of the whole link before punting */
469         io_prep_async_link(req);
470
471         /*
472          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
473          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
474          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
475          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
476          * worker for it).
477          */
478         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
479                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
480
481         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
482         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
483         if (link)
484                 io_queue_linked_timeout(link);
485 }
486
487 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
488 {
489         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
490                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
491                                                 struct io_defer_entry, list);
492
493                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
494                         break;
495                 list_del_init(&de->list);
496                 io_req_task_queue(de->req);
497                 kfree(de);
498         }
499 }
500
501
502 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
503 {
504         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
505         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
506
507         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
508                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
509
510         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
511          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
512          * it regardless.
513          */
514         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
515                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
516                 kfree(ev_fd);
517         }
518 }
519
520 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
521 {
522         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
523
524         rcu_read_lock();
525         /*
526          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
527          * and eventfd_signal
528          */
529         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
530
531         /*
532          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
533          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
534          * the function and rcu_read_lock.
535          */
536         if (unlikely(!ev_fd))
537                 goto out;
538         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
539                 goto out;
540         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
541                 goto out;
542
543         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
544                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
545         } else {
546                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
547                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
548                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
549                 else
550                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
551         }
552
553 out:
554         rcu_read_unlock();
555 }
556
557 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
558 {
559         bool skip;
560
561         spin_lock(&ctx->completion_lock);
562
563         /*
564          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
565          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
566          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
567          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
568          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
569          * posted to the CQ ring.
570          */
571         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
572         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
574         if (skip)
575                 return;
576
577         io_eventfd_signal(ctx);
578 }
579
580 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
581 {
582         if (ctx->poll_activated)
583                 io_poll_wq_wake(ctx);
584         if (ctx->off_timeout_used)
585                 io_flush_timeouts(ctx);
586         if (ctx->drain_active) {
587                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
588                 io_queue_deferred(ctx);
589                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
590         }
591         if (ctx->has_evfd)
592                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
593 }
594
595 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
596         __acquires(ctx->completion_lock)
597 {
598         if (!ctx->task_complete)
599                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
600 }
601
602 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
603 {
604         if (!ctx->task_complete)
605                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
606 }
607
608 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
609         __acquires(ctx->completion_lock)
610 {
611         spin_lock(&ctx->completion_lock);
612 }
613
614 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
615         __releases(ctx->completion_lock)
616 {
617         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
618 }
619
620 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
621 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
622         __releases(ctx->completion_lock)
623 {
624         io_commit_cqring(ctx);
625         __io_cq_unlock(ctx);
626         io_commit_cqring_flush(ctx);
627         io_cqring_wake(ctx);
628 }
629
630 static inline void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
631         __releases(ctx->completion_lock)
632 {
633         io_commit_cqring(ctx);
634         __io_cq_unlock(ctx);
635         io_commit_cqring_flush(ctx);
636
637         /*
638          * As ->task_complete implies that the ring is single tasked, cq_wait
639          * may only be waited on by the current in io_cqring_wait(), but since
640          * it will re-check the wakeup conditions once we return we can safely
641          * skip waking it up.
642          */
643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
644                 smp_mb();
645                 __io_cqring_wake(ctx);
646         }
647 }
648
649 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
650         __releases(ctx->completion_lock)
651 {
652         io_commit_cqring(ctx);
653         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
654         io_commit_cqring_flush(ctx);
655         io_cqring_wake(ctx);
656 }
657
658 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
659 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
660 {
661         struct io_overflow_cqe *ocqe;
662         LIST_HEAD(list);
663
664         io_cq_lock(ctx);
665         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
666         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
667         io_cq_unlock(ctx);
668
669         while (!list_empty(&list)) {
670                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
671                 list_del(&ocqe->list);
672                 kfree(ocqe);
673         }
674 }
675
676 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
677 {
678         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
679
680         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
681                 return;
682
683         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
684                 cqe_size <<= 1;
685
686         io_cq_lock(ctx);
687         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
688                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
689                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
690
691                 if (!cqe)
692                         break;
693                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
694                                         struct io_overflow_cqe, list);
695                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
696                 list_del(&ocqe->list);
697                 kfree(ocqe);
698         }
699
700         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
701                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
702                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
703         }
704         io_cq_unlock_post(ctx);
705 }
706
707 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
708 {
709         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
710         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
711                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
712         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
713         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
714                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
715 }
716
717 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
718 {
719         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
720                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
721 }
722
723 /* can be called by any task */
724 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
725 {
726         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
727
728         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
729         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
730                 wake_up(&tctx->wait);
731         put_task_struct_many(task, nr);
732 }
733
734 /* used by a task to put its own references */
735 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
736 {
737         task->io_uring->cached_refs += nr;
738 }
739
740 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
741 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
742 {
743         if (likely(task == current))
744                 io_put_task_local(task, nr);
745         else
746                 io_put_task_remote(task, nr);
747 }
748
749 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
750 {
751         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
752
753         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
754         refcount_add(refill, &current->usage);
755         tctx->cached_refs += refill;
756 }
757
758 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
759 {
760         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
761         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
762
763         if (refs) {
764                 tctx->cached_refs = 0;
765                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
766                 put_task_struct_many(task, refs);
767         }
768 }
769
770 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
771                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
772 {
773         struct io_overflow_cqe *ocqe;
774         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
775         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
776
777         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
778
779         if (is_cqe32)
780                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
781
782         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
783         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
784         if (!ocqe) {
785                 /*
786                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
787                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
788                  * on the floor.
789                  */
790                 io_account_cq_overflow(ctx);
791                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
792                 return false;
793         }
794         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
795                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
796                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
797
798         }
799         ocqe->cqe.user_data = user_data;
800         ocqe->cqe.res = res;
801         ocqe->cqe.flags = cflags;
802         if (is_cqe32) {
803                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
804                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
805         }
806         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
807         return true;
808 }
809
810 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
811 {
812         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
813                 req->extra1 = 0;
814                 req->extra2 = 0;
815         }
816         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
817                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
818                                         req->extra1, req->extra2);
819 }
820
821 /*
822  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
823  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
824  * fill the cq entry
825  */
826 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
827 {
828         struct io_rings *rings = ctx->rings;
829         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
830         unsigned int free, queued, len;
831
832         /*
833          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
834          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
835          * Force overflow the completion.
836          */
837         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
838                 return NULL;
839
840         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
841         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
842         free = ctx->cq_entries - queued;
843         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
844         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
845         if (!len)
846                 return NULL;
847
848         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
849                 off <<= 1;
850                 len <<= 1;
851         }
852
853         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
854         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
855
856         ctx->cached_cq_tail++;
857         ctx->cqe_cached++;
858         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
859                 ctx->cqe_cached++;
860         return &rings->cqes[off];
861 }
862
863 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
864                               u32 cflags)
865 {
866         struct io_uring_cqe *cqe;
867
868         ctx->cq_extra++;
869
870         /*
871          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
872          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
873          * the ring.
874          */
875         cqe = io_get_cqe(ctx);
876         if (likely(cqe)) {
877                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
878
879                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
880                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
881                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
882
883                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
884                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
885                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
886                 }
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
893         __must_hold(&ctx->uring_lock)
894 {
895         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
896         unsigned int i;
897
898         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
899         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
900                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
901
902                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
903                         if (ctx->task_complete) {
904                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
905                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
906                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
907                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
908                         } else {
909                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
910                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
911                         }
912                 }
913         }
914         state->cqes_count = 0;
915 }
916
917 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
918                               bool allow_overflow)
919 {
920         bool filled;
921
922         io_cq_lock(ctx);
923         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
924         if (!filled && allow_overflow)
925                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
926
927         io_cq_unlock_post(ctx);
928         return filled;
929 }
930
931 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
932 {
933         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
934 }
935
936 bool io_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool defer, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
937                 bool allow_overflow)
938 {
939         struct io_uring_cqe *cqe;
940         unsigned int length;
941
942         if (!defer)
943                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
944
945         length = ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes);
946
947         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
948
949         if (ctx->submit_state.cqes_count == length) {
950                 __io_cq_lock(ctx);
951                 __io_flush_post_cqes(ctx);
952                 /* no need to flush - flush is deferred */
953                 __io_cq_unlock_post(ctx);
954         }
955
956         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
957          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
958          * and in that it works just as well.
959          */
960         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
961                 return false;
962
963         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
964         cqe->user_data = user_data;
965         cqe->res = res;
966         cqe->flags = cflags;
967         return true;
968 }
969
970 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
971 {
972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
973         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         io_put_rsrc_node(rsrc_node);
1007 }
1008
1009 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1010 {
1011         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1012                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1013                 io_req_task_work_add(req);
1014         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1015                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1016                 __io_req_complete_post(req);
1017         } else {
1018                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1019
1020                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1021                 __io_req_complete_post(req);
1022                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1023         }
1024 }
1025
1026 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1027         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1028 {
1029         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1030
1031         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1032
1033         req_set_fail(req);
1034         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1035         if (def->fail)
1036                 def->fail(req);
1037         io_req_complete_defer(req);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1042  * advance and keep them valid across allocations.
1043  */
1044 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1045 {
1046         req->ctx = ctx;
1047         req->link = NULL;
1048         req->async_data = NULL;
1049         /* not necessary, but safer to zero */
1050         req->cqe.res = 0;
1051 }
1052
1053 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1054                                         struct io_submit_state *state)
1055 {
1056         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1057         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1058         ctx->locked_free_nr = 0;
1059         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1064  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1065  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1066  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1067  */
1068 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1069         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1070 {
1071         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1072         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1073         int ret, i;
1074
1075         /*
1076          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1077          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1078          * side cache.
1079          */
1080         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1081                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1082                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1083                         return true;
1084         }
1085
1086         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1087
1088         /*
1089          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1090          * retry single alloc to be on the safe side.
1091          */
1092         if (unlikely(ret <= 0)) {
1093                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1094                 if (!reqs[0])
1095                         return false;
1096                 ret = 1;
1097         }
1098
1099         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1100         for (i = 0; i < ret; i++) {
1101                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1102
1103                 io_preinit_req(req, ctx);
1104                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1105         }
1106         return true;
1107 }
1108
1109 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1110 {
1111         unsigned int flags = req->flags;
1112
1113         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1114                 io_clean_op(req);
1115         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1116                 io_put_file(req->file);
1117 }
1118
1119 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1120 {
1121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1122
1123         io_put_rsrc_node(req->rsrc_node);
1124         io_dismantle_req(req);
1125         io_put_task_remote(req->task, 1);
1126
1127         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1128         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1129         ctx->locked_free_nr++;
1130         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1131 }
1132
1133 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1134 {
1135         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1136
1137         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1138         io_disarm_next(req);
1139         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1140 }
1141
1142 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         struct io_kiocb *nxt;
1145
1146         /*
1147          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1148          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1149          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1150          * of the chain.
1151          */
1152         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1153                 __io_req_find_next_prep(req);
1154         nxt = req->link;
1155         req->link = NULL;
1156         return nxt;
1157 }
1158
1159 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1160 {
1161         if (!ctx)
1162                 return;
1163         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1164                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1165         if (ts->locked) {
1166                 io_submit_flush_completions(ctx);
1167                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1168                 ts->locked = false;
1169         }
1170         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1171 }
1172
1173 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1174                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1175                                    struct io_tw_state *ts,
1176                                    struct llist_node *last)
1177 {
1178         unsigned int count = 0;
1179
1180         while (node && node != last) {
1181                 struct llist_node *next = node->next;
1182                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1183                                                     io_task_work.node);
1184
1185                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1186
1187                 if (req->ctx != *ctx) {
1188                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1189                         *ctx = req->ctx;
1190                         /* if not contended, grab and improve batching */
1191                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1192                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1193                 }
1194                 req->io_task_work.func(req, ts);
1195                 node = next;
1196                 count++;
1197                 if (unlikely(need_resched())) {
1198                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1199                         *ctx = NULL;
1200                         cond_resched();
1201                 }
1202         }
1203
1204         return count;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1209  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1210  * @new:        new entry as the head of the list
1211  *
1212  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1213  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1214  */
1215 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1216                                                struct llist_node *new)
1217 {
1218         return xchg(&head->first, new);
1219 }
1220
1221 /**
1222  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1223  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1224  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1225  * @new:        new entry as the head of the list
1226  *
1227  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1228  */
1229
1230 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1231                                                   struct llist_node *old,
1232                                                   struct llist_node *new)
1233 {
1234         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1235 }
1236
1237 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1238 {
1239         struct io_tw_state ts = {};
1240         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1241         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1242                                                   task_work);
1243         struct llist_node fake = {};
1244         struct llist_node *node;
1245         unsigned int loops = 0;
1246         unsigned int count = 0;
1247
1248         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1249                 io_fallback_tw(tctx);
1250                 return;
1251         }
1252
1253         do {
1254                 loops++;
1255                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1256                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1257
1258                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1259                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1260                         continue;
1261                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1262                         io_submit_flush_completions(ctx);
1263                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1264                                 continue;
1265                 }
1266                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1267         } while (node != &fake);
1268
1269         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1270
1271         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1272         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1273                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1274
1275         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1276 }
1277
1278 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1279 {
1280         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1281         struct io_kiocb *req;
1282
1283         while (node) {
1284                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1285                 node = node->next;
1286                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1287                               &req->ctx->fallback_llist))
1288                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1289         }
1290 }
1291
1292 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1293 {
1294         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1295
1296         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1297
1298         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist))
1299                 goto put_ref;
1300
1301         /* needed for the following wake up */
1302         smp_mb__after_atomic();
1303
1304         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_cancel))) {
1305                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1306                 goto put_ref;
1307         }
1308
1309         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1310                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1311         if (ctx->has_evfd)
1312                 io_eventfd_signal(ctx);
1313
1314         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1315                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1316
1317 put_ref:
1318         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1319 }
1320
1321 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1322 {
1323         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1324         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1325
1326         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1327                 io_req_local_work_add(req);
1328                 return;
1329         }
1330
1331         /* task_work already pending, we're done */
1332         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1333                 return;
1334
1335         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1336                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1337
1338         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1339                 return;
1340
1341         io_fallback_tw(tctx);
1342 }
1343
1344 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1345 {
1346         struct llist_node *node;
1347
1348         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1349         while (node) {
1350                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1351                                                     io_task_work.node);
1352
1353                 node = node->next;
1354                 __io_req_task_work_add(req, false);
1355         }
1356 }
1357
1358 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1359 {
1360         struct llist_node *node;
1361         unsigned int loops = 0;
1362         int ret = 0;
1363
1364         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1365                 return -EEXIST;
1366         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1367                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1368 again:
1369         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1370         while (node) {
1371                 struct llist_node *next = node->next;
1372                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1373                                                     io_task_work.node);
1374                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1375                 req->io_task_work.func(req, ts);
1376                 ret++;
1377                 node = next;
1378         }
1379         loops++;
1380
1381         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1382                 goto again;
1383         if (ts->locked) {
1384                 io_submit_flush_completions(ctx);
1385                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1386                         goto again;
1387         }
1388         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1389         return ret;
1390 }
1391
1392 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1393 {
1394         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1395         int ret;
1396
1397         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1398                 return 0;
1399
1400         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1401         /* shouldn't happen! */
1402         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1403                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1404         return ret;
1405 }
1406
1407 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1408 {
1409         struct io_tw_state ts = {};
1410         int ret;
1411
1412         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1413         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1414         if (ts.locked)
1415                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1416
1417         return ret;
1418 }
1419
1420 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1421 {
1422         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1423         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1424 }
1425
1426 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1427 {
1428         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1429         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1430         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1431                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1432         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1433                 io_queue_iowq(req, ts);
1434         else
1435                 io_queue_sqe(req);
1436 }
1437
1438 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1439 {
1440         io_req_set_res(req, ret, 0);
1441         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1442         io_req_task_work_add(req);
1443 }
1444
1445 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1446 {
1447         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1448         io_req_task_work_add(req);
1449 }
1450
1451 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1452 {
1453         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1454
1455         if (nxt)
1456                 io_req_task_queue(nxt);
1457 }
1458
1459 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1460         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1461 {
1462         struct task_struct *task = NULL;
1463         int task_refs = 0;
1464
1465         do {
1466                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1467                                                     comp_list);
1468
1469                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1470                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1471                                 node = req->comp_list.next;
1472                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1473                                         continue;
1474                         }
1475                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1476                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1477
1478                                 if (apoll->double_poll)
1479                                         kfree(apoll->double_poll);
1480                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1481                                         kfree(apoll);
1482                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1483                         }
1484                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1485                                 io_queue_next(req);
1486                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1487                                 io_clean_op(req);
1488                 }
1489                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1490                         io_put_file(req->file);
1491
1492                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1493
1494                 if (req->task != task) {
1495                         if (task)
1496                                 io_put_task(task, task_refs);
1497                         task = req->task;
1498                         task_refs = 0;
1499                 }
1500                 task_refs++;
1501                 node = req->comp_list.next;
1502                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1503         } while (node);
1504
1505         if (task)
1506                 io_put_task(task, task_refs);
1507 }
1508
1509 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1510         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1511 {
1512         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1513         struct io_wq_work_node *node;
1514
1515         __io_cq_lock(ctx);
1516         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1517         if (state->cqes_count)
1518                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1519         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1520                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1521                                             comp_list);
1522
1523                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1524                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1525                         if (ctx->task_complete) {
1526                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1527                                 io_req_cqe_overflow(req);
1528                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1529                         } else {
1530                                 io_req_cqe_overflow(req);
1531                         }
1532                 }
1533         }
1534         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1535
1536         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1537                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1538                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1539         }
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1544  * was the last reference to this request.
1545  */
1546 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1547 {
1548         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1549
1550         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1551                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1552                         nxt = io_req_find_next(req);
1553                 io_free_req(req);
1554         }
1555         return nxt;
1556 }
1557
1558 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1559 {
1560         /* See comment at the top of this file */
1561         smp_rmb();
1562         return __io_cqring_events(ctx);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1567  * find and complete them.
1568  */
1569 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1570 {
1571         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1572                 return;
1573
1574         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1575         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1576                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1577                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1578                         break;
1579                 /*
1580                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1581                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1582                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1583                  */
1584                 if (need_resched()) {
1585                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1586                         cond_resched();
1587                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1588                 }
1589         }
1590         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1591 }
1592
1593 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1594 {
1595         unsigned int nr_events = 0;
1596         int ret = 0;
1597         unsigned long check_cq;
1598
1599         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1600                 return -EEXIST;
1601
1602         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1603         if (unlikely(check_cq)) {
1604                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1605                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1606                 /*
1607                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1608                  * dropped CQE.
1609                  */
1610                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1611                         return -EBADR;
1612         }
1613         /*
1614          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1615          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1616          * already triggered a CQE (eg in error).
1617          */
1618         if (io_cqring_events(ctx))
1619                 return 0;
1620
1621         do {
1622                 /*
1623                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1624                  * application entering polling for a command before it gets
1625                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1626                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1627                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1628                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1629                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1630                  * very same mutex.
1631                  */
1632                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1633                     io_task_work_pending(ctx)) {
1634                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1635
1636                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1637
1638                         if (task_work_pending(current) ||
1639                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1640                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1641                                 io_run_task_work();
1642                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1643                         }
1644                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1645                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1646                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1647                                 break;
1648                 }
1649                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1650                 if (ret < 0)
1651                         break;
1652                 nr_events += ret;
1653                 ret = 0;
1654         } while (nr_events < min && !need_resched());
1655
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1660 {
1661         if (ts->locked)
1662                 io_req_complete_defer(req);
1663         else
1664                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1665 }
1666
1667 /*
1668  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1669  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1670  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1671  * accessing the kiocb cookie.
1672  */
1673 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1674 {
1675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1676         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1677
1678         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1679         if (unlikely(needs_lock))
1680                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1681
1682         /*
1683          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1684          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1685          * different devices.
1686          */
1687         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1688                 ctx->poll_multi_queue = false;
1689         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1690                 struct io_kiocb *list_req;
1691
1692                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1693                                         comp_list);
1694                 if (list_req->file != req->file)
1695                         ctx->poll_multi_queue = true;
1696         }
1697
1698         /*
1699          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1700          * it to the front so we find it first.
1701          */
1702         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1703                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1704         else
1705                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1706
1707         if (unlikely(needs_lock)) {
1708                 /*
1709                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1710                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1711                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1712                  * whether should wake up sq thread.
1713                  */
1714                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1715                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1716                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1717
1718                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1719         }
1720 }
1721
1722 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1723 {
1724         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1729  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1730  * inline.
1731  */
1732 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1733 {
1734         if (S_ISBLK(mode)) {
1735                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1736                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1737                         return true;
1738                 return false;
1739         }
1740         if (S_ISSOCK(mode))
1741                 return true;
1742         if (S_ISREG(mode)) {
1743                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1744                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1745                     !io_is_uring_fops(file))
1746                         return true;
1747                 return false;
1748         }
1749
1750         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1751         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1752                 return true;
1753         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1754 }
1755
1756 /*
1757  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1758  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1759  * inline.
1760  */
1761 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1762 {
1763         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1764         unsigned int res = 0;
1765
1766         if (S_ISREG(mode))
1767                 res |= FFS_ISREG;
1768         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1769                 res |= FFS_NOWAIT;
1770         return res;
1771 }
1772
1773 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1776         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1777         if (req->async_data) {
1778                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1779                 return false;
1780         }
1781         return true;
1782 }
1783
1784 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1785 {
1786         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1787         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1788
1789         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1790         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1791                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1792         if (!cdef->prep_async)
1793                 return 0;
1794         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1795                 return -EFAULT;
1796         if (!def->manual_alloc) {
1797                 if (io_alloc_async_data(req))
1798                         return -EAGAIN;
1799         }
1800         return cdef->prep_async(req);
1801 }
1802
1803 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1804 {
1805         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1806         struct io_kiocb *cur;
1807
1808         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1809         io_for_each_link(cur, req)
1810                 seq--;
1811         return seq;
1812 }
1813
1814 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1815         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1816 {
1817         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1818         struct io_defer_entry *de;
1819         int ret;
1820         u32 seq = io_get_sequence(req);
1821
1822         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1823         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1824         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1825                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1826 queue:
1827                 ctx->drain_active = false;
1828                 io_req_task_queue(req);
1829                 return;
1830         }
1831         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1832
1833         io_prep_async_link(req);
1834         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1835         if (!de) {
1836                 ret = -ENOMEM;
1837                 io_req_defer_failed(req, ret);
1838                 return;
1839         }
1840
1841         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1842         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1843                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1844                 kfree(de);
1845                 goto queue;
1846         }
1847
1848         trace_io_uring_defer(req);
1849         de->req = req;
1850         de->seq = seq;
1851         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1852         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1853 }
1854
1855 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1856 {
1857         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1858                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1859                 io_put_kbuf_comp(req);
1860                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1861         }
1862
1863         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1864                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1865
1866                 if (def->cleanup)
1867                         def->cleanup(req);
1868         }
1869         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1870                 kfree(req->apoll->double_poll);
1871                 kfree(req->apoll);
1872                 req->apoll = NULL;
1873         }
1874         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1875                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1876
1877                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1878         }
1879         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1880                 put_cred(req->creds);
1881         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1882                 kfree(req->async_data);
1883                 req->async_data = NULL;
1884         }
1885         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1886 }
1887
1888 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1889                            unsigned int issue_flags)
1890 {
1891         if (req->file || !def->needs_file)
1892                 return true;
1893
1894         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1895                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1896         else
1897                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1898
1899         return !!req->file;
1900 }
1901
1902 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1903 {
1904         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1905         const struct cred *creds = NULL;
1906         int ret;
1907
1908         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1909                 return -EBADF;
1910
1911         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1912                 creds = override_creds(req->creds);
1913
1914         if (!def->audit_skip)
1915                 audit_uring_entry(req->opcode);
1916
1917         ret = def->issue(req, issue_flags);
1918
1919         if (!def->audit_skip)
1920                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1921
1922         if (creds)
1923                 revert_creds(creds);
1924
1925         if (ret == IOU_OK) {
1926                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1927                         io_req_complete_defer(req);
1928                 else
1929                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1930         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1931                 return ret;
1932
1933         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1934         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1935                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1936
1937         return 0;
1938 }
1939
1940 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1941 {
1942         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1943         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1944                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1945 }
1946
1947 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1948 {
1949         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1950
1951         req = io_put_req_find_next(req);
1952         return req ? &req->work : NULL;
1953 }
1954
1955 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1956 {
1957         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1958         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1959         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1960         bool needs_poll = false;
1961         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1962
1963         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1964         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1965                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1966         else
1967                 req_ref_get(req);
1968
1969         io_arm_ltimeout(req);
1970
1971         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1972         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1973 fail:
1974                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1975                 return;
1976         }
1977         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1978                 err = -EBADF;
1979                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1980                 goto fail;
1981         }
1982
1983         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1984                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1985
1986                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1987                         needs_poll = true;
1988                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1989                 }
1990         }
1991
1992         do {
1993                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1994                 if (ret != -EAGAIN)
1995                         break;
1996                 /*
1997                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1998                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1999                  * wait for request slots on the block side.
2000                  */
2001                 if (!needs_poll) {
2002                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2003                                 break;
2004                         cond_resched();
2005                         continue;
2006                 }
2007
2008                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2009                         return;
2010                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2011                 needs_poll = false;
2012                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2013         } while (1);
2014
2015         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2016         if (ret < 0)
2017                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2018 }
2019
2020 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2021                                       unsigned int issue_flags)
2022 {
2023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2024         struct file *file = NULL;
2025         unsigned long file_ptr;
2026
2027         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2028
2029         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2030                 goto out;
2031         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2032         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2033         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2034         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2035         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2036         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2037         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2038 out:
2039         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2040         return file;
2041 }
2042
2043 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2044 {
2045         struct file *file = fget(fd);
2046
2047         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2048
2049         /* we don't allow fixed io_uring files */
2050         if (file && io_is_uring_fops(file))
2051                 io_req_track_inflight(req);
2052         return file;
2053 }
2054
2055 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2056         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2057 {
2058         struct io_kiocb *linked_timeout;
2059
2060         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2061                 io_req_defer_failed(req, ret);
2062                 return;
2063         }
2064
2065         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2066
2067         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2068         case IO_APOLL_READY:
2069                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2070                 io_req_task_queue(req);
2071                 break;
2072         case IO_APOLL_ABORTED:
2073                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2074                 io_queue_iowq(req, NULL);
2075                 break;
2076         case IO_APOLL_OK:
2077                 break;
2078         }
2079
2080         if (linked_timeout)
2081                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2082 }
2083
2084 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2085         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2086 {
2087         int ret;
2088
2089         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2090
2091         /*
2092          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2093          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2094          */
2095         if (likely(!ret))
2096                 io_arm_ltimeout(req);
2097         else
2098                 io_queue_async(req, ret);
2099 }
2100
2101 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2102         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2103 {
2104         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2105                 /*
2106                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2107                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2108                  */
2109                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2110                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2111                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2112         } else {
2113                 int ret = io_req_prep_async(req);
2114
2115                 if (unlikely(ret)) {
2116                         io_req_defer_failed(req, ret);
2117                         return;
2118                 }
2119
2120                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2121                         io_drain_req(req);
2122                 else
2123                         io_queue_iowq(req, NULL);
2124         }
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2129  *
2130  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2131  */
2132 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2133                                         struct io_kiocb *req,
2134                                         unsigned int sqe_flags)
2135 {
2136         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2137                 return false;
2138
2139         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2140             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2141                 return false;
2142
2143         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2144                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2145                 return false;
2146
2147         return true;
2148 }
2149
2150 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2151 {
2152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2153         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2154
2155         ctx->drain_active = true;
2156         if (head) {
2157                 /*
2158                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2159                  * the head request and the next request/link after the current
2160                  * link. Considering sequential execution of links,
2161                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2162                  * link.
2163                  */
2164                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2165                 ctx->drain_next = true;
2166         }
2167 }
2168
2169 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2170                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2171         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2172 {
2173         const struct io_issue_def *def;
2174         unsigned int sqe_flags;
2175         int personality;
2176         u8 opcode;
2177
2178         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2179         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2180         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2181         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2182         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2183         req->file = NULL;
2184         req->rsrc_node = NULL;
2185         req->task = current;
2186
2187         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2188                 req->opcode = 0;
2189                 return -EINVAL;
2190         }
2191         def = &io_issue_defs[opcode];
2192         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2193                 /* enforce forwards compatibility on users */
2194                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2195                         return -EINVAL;
2196                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2197                         if (!def->buffer_select)
2198                                 return -EOPNOTSUPP;
2199                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2200                 }
2201                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2202                         ctx->drain_disabled = true;
2203                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2204                         if (ctx->drain_disabled)
2205                                 return -EOPNOTSUPP;
2206                         io_init_req_drain(req);
2207                 }
2208         }
2209         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2210                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2211                         return -EACCES;
2212                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2213                 if (ctx->drain_active)
2214                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2215                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2216                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2217                         ctx->drain_next = false;
2218                         ctx->drain_active = true;
2219                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2220                 }
2221         }
2222
2223         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2224                 return -EINVAL;
2225         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2226                 return -EINVAL;
2227
2228         if (def->needs_file) {
2229                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2230
2231                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2232
2233                 /*
2234                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2235                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2236                  */
2237                 if (state->need_plug && def->plug) {
2238                         state->plug_started = true;
2239                         state->need_plug = false;
2240                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2241                 }
2242         }
2243
2244         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2245         if (personality) {
2246                 int ret;
2247
2248                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2249                 if (!req->creds)
2250                         return -EINVAL;
2251                 get_cred(req->creds);
2252                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2253                 if (ret) {
2254                         put_cred(req->creds);
2255                         return ret;
2256                 }
2257                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2258         }
2259
2260         return def->prep(req, sqe);
2261 }
2262
2263 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2264                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2265 {
2266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2267         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2268         struct io_kiocb *head = link->head;
2269
2270         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2271
2272         /*
2273          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2274          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2275          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2276          * should find the flag and handle the rest.
2277          */
2278         req_fail_link_node(req, ret);
2279         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2280                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2281
2282         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2283                 if (head) {
2284                         link->last->link = req;
2285                         link->head = NULL;
2286                         req = head;
2287                 }
2288                 io_queue_sqe_fallback(req);
2289                 return ret;
2290         }
2291
2292         if (head)
2293                 link->last->link = req;
2294         else
2295                 link->head = req;
2296         link->last = req;
2297         return 0;
2298 }
2299
2300 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2301                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2302         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2303 {
2304         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2305         int ret;
2306
2307         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2308         if (unlikely(ret))
2309                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2310
2311         trace_io_uring_submit_req(req);
2312
2313         /*
2314          * If we already have a head request, queue this one for async
2315          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2316          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2317          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2318          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2319          */
2320         if (unlikely(link->head)) {
2321                 ret = io_req_prep_async(req);
2322                 if (unlikely(ret))
2323                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2324
2325                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2326                 link->last->link = req;
2327                 link->last = req;
2328
2329                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2330                         return 0;
2331                 /* last request of the link, flush it */
2332                 req = link->head;
2333                 link->head = NULL;
2334                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2335                         goto fallback;
2336
2337         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2338                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2339                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2340                         link->head = req;
2341                         link->last = req;
2342                 } else {
2343 fallback:
2344                         io_queue_sqe_fallback(req);
2345                 }
2346                 return 0;
2347         }
2348
2349         io_queue_sqe(req);
2350         return 0;
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2355  */
2356 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2357 {
2358         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2359
2360         if (unlikely(state->link.head))
2361                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2362         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2363         io_submit_flush_completions(ctx);
2364         if (state->plug_started)
2365                 blk_finish_plug(&state->plug);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Start submission side cache.
2370  */
2371 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2372                                   unsigned int max_ios)
2373 {
2374         state->plug_started = false;
2375         state->need_plug = max_ios > 2;
2376         state->submit_nr = max_ios;
2377         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2378         state->link.head = NULL;
2379 }
2380
2381 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2382 {
2383         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2384
2385         /*
2386          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2387          * since once we write the new head, the application could
2388          * write new data to them.
2389          */
2390         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2395  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2396  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2397  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2398  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2399  * prevent a re-load down the line.
2400  */
2401 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2402 {
2403         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2404         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2405
2406         /*
2407          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2408          *
2409          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2410          *    head updates.
2411          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2412          *    though the application is the one updating it.
2413          */
2414         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2415         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2416                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2417                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2418                         head <<= 1;
2419                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2420                 return true;
2421         }
2422
2423         /* drop invalid entries */
2424         ctx->cq_extra--;
2425         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2426                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2427         return false;
2428 }
2429
2430 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2431         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2432 {
2433         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2434         unsigned int left;
2435         int ret;
2436
2437         if (unlikely(!entries))
2438                 return 0;
2439         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2440         ret = left = min(nr, entries);
2441         io_get_task_refs(left);
2442         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2443
2444         do {
2445                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2446                 struct io_kiocb *req;
2447
2448                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2449                         break;
2450                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2451                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2452                         break;
2453                 }
2454
2455                 /*
2456                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2457                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2458                  */
2459                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2460                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2461                         left--;
2462                         break;
2463                 }
2464         } while (--left);
2465
2466         if (unlikely(left)) {
2467                 ret -= left;
2468                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2469                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2470                         ret = -EAGAIN;
2471                 current->io_uring->cached_refs += left;
2472         }
2473
2474         io_submit_state_end(ctx);
2475          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2476         io_commit_sqring(ctx);
2477         return ret;
2478 }
2479
2480 struct io_wait_queue {
2481         struct wait_queue_entry wq;
2482         struct io_ring_ctx *ctx;
2483         unsigned cq_tail;
2484         unsigned nr_timeouts;
2485         ktime_t timeout;
2486 };
2487
2488 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2489 {
2490         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2491                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2492 }
2493
2494 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2495 {
2496         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2497         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2498
2499         /*
2500          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2501          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2502          * regardless of event count.
2503          */
2504         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2505 }
2506
2507 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2508                             int wake_flags, void *key)
2509 {
2510         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2511
2512         /*
2513          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2514          * the task, and the next invocation will do it.
2515          */
2516         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2517                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2518         return -1;
2519 }
2520
2521 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2522 {
2523         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2524                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2525                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2526                         return 1;
2527         }
2528         if (io_run_task_work() > 0)
2529                 return 1;
2530         if (task_sigpending(current))
2531                 return -EINTR;
2532         return 0;
2533 }
2534
2535 /* when returns >0, the caller should retry */
2536 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2537                                           struct io_wait_queue *iowq)
2538 {
2539         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2540                 return 1;
2541         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2542                 return 1;
2543         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2544                 return 1;
2545         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2546                 return -EINTR;
2547         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2548                 return 0;
2549         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2550                 schedule();
2551         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2552                 return -ETIME;
2553         return 0;
2554 }
2555
2556 /*
2557  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2558  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2559  */
2560 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2561                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2562                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2563 {
2564         struct io_wait_queue iowq;
2565         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2566         int ret;
2567
2568         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2569                 return -EEXIST;
2570         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2571                 io_run_local_work(ctx);
2572         io_run_task_work();
2573         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2574         /* if user messes with these they will just get an early return */
2575         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2576                 return 0;
2577
2578         if (sig) {
2579 #ifdef CONFIG_COMPAT
2580                 if (in_compat_syscall())
2581                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2582                                                       sigsz);
2583                 else
2584 #endif
2585                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2586
2587                 if (ret)
2588                         return ret;
2589         }
2590
2591         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2592         iowq.wq.private = current;
2593         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2594         iowq.ctx = ctx;
2595         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2596         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2597         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2598
2599         if (uts) {
2600                 struct timespec64 ts;
2601
2602                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2603                         return -EFAULT;
2604                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2605         }
2606
2607         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2608         do {
2609                 unsigned long check_cq;
2610
2611                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2612                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2613                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2614                 } else {
2615                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2616                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2617                 }
2618
2619                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2620                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2621                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2622
2623                 if (ret < 0)
2624                         break;
2625                 /*
2626                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2627                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2628                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2629                  */
2630                 io_run_task_work();
2631                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2632                         io_run_local_work(ctx);
2633
2634                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2635                 if (unlikely(check_cq)) {
2636                         /* let the caller flush overflows, retry */
2637                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2638                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2639                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2640                                 ret = -EBADR;
2641                                 break;
2642                         }
2643                 }
2644
2645                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2646                         ret = 0;
2647                         break;
2648                 }
2649                 cond_resched();
2650         } while (1);
2651
2652         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2653                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2654         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2655
2656         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2657 }
2658
2659 static void io_mem_free(void *ptr)
2660 {
2661         struct page *page;
2662
2663         if (!ptr)
2664                 return;
2665
2666         page = virt_to_head_page(ptr);
2667         if (put_page_testzero(page))
2668                 free_compound_page(page);
2669 }
2670
2671 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2672 {
2673         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2674
2675         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2676 }
2677
2678 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2679                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2680 {
2681         struct io_rings *rings;
2682         size_t off, sq_array_size;
2683
2684         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2685         if (off == SIZE_MAX)
2686                 return SIZE_MAX;
2687         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2688                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2689                         return SIZE_MAX;
2690         }
2691
2692 #ifdef CONFIG_SMP
2693         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2694         if (off == 0)
2695                 return SIZE_MAX;
2696 #endif
2697
2698         if (sq_offset)
2699                 *sq_offset = off;
2700
2701         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2702         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2703                 return SIZE_MAX;
2704
2705         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2706                 return SIZE_MAX;
2707
2708         return off;
2709 }
2710
2711 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2712                                unsigned int eventfd_async)
2713 {
2714         struct io_ev_fd *ev_fd;
2715         __s32 __user *fds = arg;
2716         int fd;
2717
2718         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2719                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2720         if (ev_fd)
2721                 return -EBUSY;
2722
2723         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2724                 return -EFAULT;
2725
2726         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2727         if (!ev_fd)
2728                 return -ENOMEM;
2729
2730         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2731         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2732                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2733                 kfree(ev_fd);
2734                 return ret;
2735         }
2736
2737         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2738         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2739         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2740
2741         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2742         ctx->has_evfd = true;
2743         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2744         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2745         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2750 {
2751         struct io_ev_fd *ev_fd;
2752
2753         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2754                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2755         if (ev_fd) {
2756                 ctx->has_evfd = false;
2757                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2758                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2759                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2760                 return 0;
2761         }
2762
2763         return -ENXIO;
2764 }
2765
2766 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2767 {
2768         struct io_kiocb *req;
2769         int nr = 0;
2770
2771         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2772         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2773
2774         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2775                 req = io_extract_req(ctx);
2776                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2777                 nr++;
2778         }
2779         if (nr)
2780                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2781         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2782 }
2783
2784 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2785 {
2786         io_sq_thread_finish(ctx);
2787         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2788         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2789         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2790         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2791
2792         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2793         if (ctx->buf_data)
2794                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2795         if (ctx->file_data)
2796                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2797         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2798         io_eventfd_unregister(ctx);
2799         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2800         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2801         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2802         io_destroy_buffers(ctx);
2803         if (ctx->sq_creds)
2804                 put_cred(ctx->sq_creds);
2805         if (ctx->submitter_task)
2806                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2807
2808         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2809         if (ctx->rsrc_node)
2810                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2811         if (ctx->rsrc_backup_node)
2812                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2813         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2814         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2815
2816         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2817         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2818
2819 #if defined(CONFIG_UNIX)
2820         if (ctx->ring_sock) {
2821                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2822                 sock_release(ctx->ring_sock);
2823         }
2824 #endif
2825         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2826
2827         if (ctx->mm_account) {
2828                 mmdrop(ctx->mm_account);
2829                 ctx->mm_account = NULL;
2830         }
2831         io_mem_free(ctx->rings);
2832         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2833
2834         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2835         free_uid(ctx->user);
2836         io_req_caches_free(ctx);
2837         if (ctx->hash_map)
2838                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2839         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2840         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2841         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2842         kfree(ctx->io_bl);
2843         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2844         kfree(ctx);
2845 }
2846
2847 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2848 {
2849         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2850                                                poll_wq_task_work);
2851
2852         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2853         ctx->poll_activated = true;
2854         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2855
2856         /*
2857          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2858          * might've been lost due to loose synchronisation.
2859          */
2860         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2861         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2862 }
2863
2864 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2865 {
2866         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2867         /* already activated or in progress */
2868         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2869                 goto out;
2870         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2871                 goto out;
2872         if (!ctx->submitter_task)
2873                 goto out;
2874         /*
2875          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2876          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2877          */
2878         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2879         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2880         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2881                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2882 out:
2883         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2884 }
2885
2886 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2887 {
2888         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2889         __poll_t mask = 0;
2890
2891         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2892                 io_activate_pollwq(ctx);
2893
2894         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2895         /*
2896          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2897          * io_commit_cqring
2898          */
2899         smp_rmb();
2900         if (!io_sqring_full(ctx))
2901                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2902
2903         /*
2904          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2905          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2906          *      CPU0                    CPU1
2907          *      ----                    ----
2908          * lock(&ctx->uring_lock);
2909          *                              lock(&ep->mtx);
2910          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2911          * lock(&ep->mtx);
2912          *
2913          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2914          * pushes them to do the flush.
2915          */
2916
2917         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2918                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2919
2920         return mask;
2921 }
2922
2923 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2924 {
2925         const struct cred *creds;
2926
2927         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2928         if (creds) {
2929                 put_cred(creds);
2930                 return 0;
2931         }
2932
2933         return -EINVAL;
2934 }
2935
2936 struct io_tctx_exit {
2937         struct callback_head            task_work;
2938         struct completion               completion;
2939         struct io_ring_ctx              *ctx;
2940 };
2941
2942 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2943 {
2944         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2945         struct io_tctx_exit *work;
2946
2947         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2948         /*
2949          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2950          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2951          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2952          * work cancelation off the exec path.
2953          */
2954         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2955                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2956         complete(&work->completion);
2957 }
2958
2959 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2960 {
2961         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2962
2963         return req->ctx == data;
2964 }
2965
2966 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2967 {
2968         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2969         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2970         unsigned long interval = HZ / 20;
2971         struct io_tctx_exit exit;
2972         struct io_tctx_node *node;
2973         int ret;
2974
2975         /*
2976          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2977          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2978          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2979          * as nobody else will be looking for them.
2980          */
2981         do {
2982                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2983                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2984                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2985                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2986                 }
2987
2988                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2989                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2990
2991                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2992                         cond_resched();
2993
2994                 if (ctx->sq_data) {
2995                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2996                         struct task_struct *tsk;
2997
2998                         io_sq_thread_park(sqd);
2999                         tsk = sqd->thread;
3000                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3001                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3002                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3003                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3004                 }
3005
3006                 io_req_caches_free(ctx);
3007
3008                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3009                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3010                         interval = HZ * 60;
3011                 }
3012         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3013
3014         init_completion(&exit.completion);
3015         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3016         exit.ctx = ctx;
3017         /*
3018          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3019          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3020          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3021          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3022          */
3023         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3024         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3025                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3026
3027                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3028                                         ctx_node);
3029                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3030                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3031                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3032                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3033                         continue;
3034
3035                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3036                 wait_for_completion(&exit.completion);
3037                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3038         }
3039         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3040         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3041         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3042
3043         io_ring_ctx_free(ctx);
3044 }
3045
3046 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3047 {
3048         unsigned long index;
3049         struct creds *creds;
3050
3051         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3052         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3053         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3054                 io_unregister_personality(ctx, index);
3055         if (ctx->rings)
3056                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3057         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3058
3059         /*
3060          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3061          * and therefore did not submit any requests
3062          */
3063         if (ctx->rings)
3064                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3065
3066         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3067         /*
3068          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3069          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3070          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3071          * over using system_wq.
3072          */
3073         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3074 }
3075
3076 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3077 {
3078         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3079
3080         file->private_data = NULL;
3081         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3082         return 0;
3083 }
3084
3085 struct io_task_cancel {
3086         struct task_struct *task;
3087         bool all;
3088 };
3089
3090 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3091 {
3092         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3093         struct io_task_cancel *cancel = data;
3094
3095         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3096 }
3097
3098 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3099                                          struct task_struct *task,
3100                                          bool cancel_all)
3101 {
3102         struct io_defer_entry *de;
3103         LIST_HEAD(list);
3104
3105         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3106         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3107                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3108                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3109                         break;
3110                 }
3111         }
3112         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3113         if (list_empty(&list))
3114                 return false;
3115
3116         while (!list_empty(&list)) {
3117                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3118                 list_del_init(&de->list);
3119                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3120                 kfree(de);
3121         }
3122         return true;
3123 }
3124
3125 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3126 {
3127         struct io_tctx_node *node;
3128         enum io_wq_cancel cret;
3129         bool ret = false;
3130
3131         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3132         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3133                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3134
3135                 /*
3136                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3137                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3138                  */
3139                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3140                         continue;
3141                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3142                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3143         }
3144         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3145
3146         return ret;
3147 }
3148
3149 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3150                                                 struct task_struct *task,
3151                                                 bool cancel_all)
3152 {
3153         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3154         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3155         enum io_wq_cancel cret;
3156         bool ret = false;
3157
3158         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3159         if (!ctx->rings)
3160                 return false;
3161
3162         if (!task) {
3163                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3164         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3165                 /*
3166                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3167                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3168                  */
3169                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3170                                        &cancel, true);
3171                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3172         }
3173
3174         /* SQPOLL thread does its own polling */
3175         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3176             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3177                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3178                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3179                         ret = true;
3180                         cond_resched();
3181                 }
3182         }
3183
3184         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3185             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3186                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3187         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3188         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3189         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3190         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3191         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3192         if (task)
3193                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3194         return ret;
3195 }
3196
3197 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3198 {
3199         if (tracked)
3200                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3201         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3202 }
3203
3204 /*
3205  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3206  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3207  */
3208 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3209 {
3210         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3211         struct io_ring_ctx *ctx;
3212         s64 inflight;
3213         DEFINE_WAIT(wait);
3214
3215         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3216
3217         if (!current->io_uring)
3218                 return;
3219         if (tctx->io_wq)
3220                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3221
3222         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3223         do {
3224                 bool loop = false;
3225
3226                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3227                 /* read completions before cancelations */
3228                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3229                 if (!inflight)
3230                         break;
3231
3232                 if (!sqd) {
3233                         struct io_tctx_node *node;
3234                         unsigned long index;
3235
3236                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3237                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3238                                 if (node->ctx->sq_data)
3239                                         continue;
3240                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3241                                                         current, cancel_all);
3242                         }
3243                 } else {
3244                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3245                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3246                                                                      current,
3247                                                                      cancel_all);
3248                 }
3249
3250                 if (loop) {
3251                         cond_resched();
3252                         continue;
3253                 }
3254
3255                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3256                 io_run_task_work();
3257                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3258
3259                 /*
3260                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3261                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3262                  * prepare_to_wait().
3263                  */
3264                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3265                         schedule();
3266                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3267         } while (1);
3268
3269         io_uring_clean_tctx(tctx);
3270         if (cancel_all) {
3271                 /*
3272                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3273                  * ->in_cancel set for normal exit.
3274                  */
3275                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3276                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3277                 __io_uring_free(current);
3278         }
3279 }
3280
3281 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3282 {
3283         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3284 }
3285
3286 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3287                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3288 {
3289         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3290         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3291         struct page *page;
3292         void *ptr;
3293
3294         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3295         case IORING_OFF_SQ_RING:
3296         case IORING_OFF_CQ_RING:
3297                 ptr = ctx->rings;
3298                 break;
3299         case IORING_OFF_SQES:
3300                 ptr = ctx->sq_sqes;
3301                 break;
3302         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3303                 unsigned int bgid;
3304
3305                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3306                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3307                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3308                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3309                 if (!ptr)
3310                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3311                 break;
3312                 }
3313         default:
3314                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3315         }
3316
3317         page = virt_to_head_page(ptr);
3318         if (sz > page_size(page))
3319                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3320
3321         return ptr;
3322 }
3323
3324 #ifdef CONFIG_MMU
3325
3326 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3327 {
3328         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3329         unsigned long pfn;
3330         void *ptr;
3331
3332         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3333         if (IS_ERR(ptr))
3334                 return PTR_ERR(ptr);
3335
3336         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3337         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3338 }
3339
3340 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3341                         unsigned long addr, unsigned long len,
3342                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3343 {
3344         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3345         struct vm_unmapped_area_info info;
3346         void *ptr;
3347
3348         /*
3349          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3350          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3351          * kernel kmalloc()ed memory area.
3352          */
3353         if (addr)
3354                 return -EINVAL;
3355
3356         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3357         if (IS_ERR(ptr))
3358                 return -ENOMEM;
3359
3360         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3361         info.length = len;
3362         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3363         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3364 #ifdef SHM_COLOUR
3365         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3366 #else
3367         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3368 #endif
3369         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3370
3371         /*
3372          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3373          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3374          * can happen with large stack limits and large mmap()
3375          * allocations.
3376          */
3377         addr = vm_unmapped_area(&info);
3378         if (offset_in_page(addr)) {
3379                 info.flags = 0;
3380                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3381                 info.high_limit = mmap_end;
3382                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3383         }
3384
3385         return addr;
3386 }
3387
3388 #else /* !CONFIG_MMU */
3389
3390 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3391 {
3392         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3393 }
3394
3395 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3396 {
3397         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3398 }
3399
3400 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3401         unsigned long addr, unsigned long len,
3402         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3403 {
3404         void *ptr;
3405
3406         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3407         if (IS_ERR(ptr))
3408                 return PTR_ERR(ptr);
3409
3410         return (unsigned long) ptr;
3411 }
3412
3413 #endif /* !CONFIG_MMU */
3414
3415 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3416 {
3417         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3418                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3419
3420                 if (argsz != sizeof(arg))
3421                         return -EINVAL;
3422                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3423                         return -EFAULT;
3424         }
3425         return 0;
3426 }
3427
3428 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3429                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3430                           const sigset_t __user **sig)
3431 {
3432         struct io_uring_getevents_arg arg;
3433
3434         /*
3435          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3436          * is just a pointer to the sigset_t.
3437          */
3438         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3439                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3440                 *ts = NULL;
3441                 return 0;
3442         }
3443
3444         /*
3445          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3446          * timespec and sigset_t pointers if good.
3447          */
3448         if (*argsz != sizeof(arg))
3449                 return -EINVAL;
3450         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3451                 return -EFAULT;
3452         if (arg.pad)
3453                 return -EINVAL;
3454         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3455         *argsz = arg.sigmask_sz;
3456         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3457         return 0;
3458 }
3459
3460 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3461                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3462                 size_t, argsz)
3463 {
3464         struct io_ring_ctx *ctx;
3465         struct fd f;
3466         long ret;
3467
3468         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3469                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3470                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3471                 return -EINVAL;
3472
3473         /*
3474          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3475          * need only dereference our task private array to find it.
3476          */
3477         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3478                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3479
3480                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3481                         return -EINVAL;
3482                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3483                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3484                 f.flags = 0;
3485                 if (unlikely(!f.file))
3486                         return -EBADF;
3487         } else {
3488                 f = fdget(fd);
3489                 if (unlikely(!f.file))
3490                         return -EBADF;
3491                 ret = -EOPNOTSUPP;
3492                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3493                         goto out;
3494         }
3495
3496         ctx = f.file->private_data;
3497         ret = -EBADFD;
3498         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3499                 goto out;
3500
3501         /*
3502          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3503          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3504          * we were asked to.
3505          */
3506         ret = 0;
3507         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3508                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3509
3510                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3511                         ret = -EOWNERDEAD;
3512                         goto out;
3513                 }
3514                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3515                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3516                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3517                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3518
3519                 ret = to_submit;
3520         } else if (to_submit) {
3521                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3522                 if (unlikely(ret))
3523                         goto out;
3524
3525                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3526                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3527                 if (ret != to_submit) {
3528                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3529                         goto out;
3530                 }
3531                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3532                         if (ctx->syscall_iopoll)
3533                                 goto iopoll_locked;
3534                         /*
3535                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3536                          * it should handle ownership problems if any.
3537                          */
3538                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3539                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3540                 }
3541                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3542         }
3543
3544         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3545                 int ret2;
3546
3547                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3548                         /*
3549                          * We disallow the app entering submit/complete with
3550                          * polling, but we still need to lock the ring to
3551                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3552                          * a workqueue.
3553                          */
3554                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3555 iopoll_locked:
3556                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3557                         if (likely(!ret2)) {
3558                                 min_complete = min(min_complete,
3559                                                    ctx->cq_entries);
3560                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3561                         }
3562                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3563                 } else {
3564                         const sigset_t __user *sig;
3565                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3566
3567                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3568                         if (likely(!ret2)) {
3569                                 min_complete = min(min_complete,
3570                                                    ctx->cq_entries);
3571                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3572                                                       argsz, ts);
3573                         }
3574                 }
3575
3576                 if (!ret) {
3577                         ret = ret2;
3578
3579                         /*
3580                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3581                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3582                          * as they are obviously ok with those drops.
3583                          */
3584                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3585                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3586                                           &ctx->check_cq);
3587                 }
3588         }
3589 out:
3590         fdput(f);
3591         return ret;
3592 }
3593
3594 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3595         .release        = io_uring_release,
3596         .mmap           = io_uring_mmap,
3597 #ifndef CONFIG_MMU
3598         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3599         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3600 #else
3601         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3602 #endif
3603         .poll           = io_uring_poll,
3604 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3605         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3606 #endif
3607 };
3608
3609 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3610 {
3611         return file->f_op == &io_uring_fops;
3612 }
3613
3614 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3615                                          struct io_uring_params *p)
3616 {
3617         struct io_rings *rings;
3618         size_t size, sq_array_offset;
3619
3620         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3621         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3622         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3623
3624         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3625         if (size == SIZE_MAX)
3626                 return -EOVERFLOW;
3627
3628         rings = io_mem_alloc(size);
3629         if (!rings)
3630                 return -ENOMEM;
3631
3632         ctx->rings = rings;
3633         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3634         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3635         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3636         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3637         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3638
3639         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3640                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3641         else
3642                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3643         if (size == SIZE_MAX) {
3644                 io_mem_free(ctx->rings);
3645                 ctx->rings = NULL;
3646                 return -EOVERFLOW;
3647         }
3648
3649         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3650         if (!ctx->sq_sqes) {
3651                 io_mem_free(ctx->rings);
3652                 ctx->rings = NULL;
3653                 return -ENOMEM;
3654         }
3655
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3660 {
3661         int ret, fd;
3662
3663         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3664         if (fd < 0)
3665                 return fd;
3666
3667         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3668         if (ret) {
3669                 put_unused_fd(fd);
3670                 return ret;
3671         }
3672         fd_install(fd, file);
3673         return fd;
3674 }
3675
3676 /*
3677  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3678  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3679  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3680  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3681  */
3682 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3683 {
3684         struct file *file;
3685 #if defined(CONFIG_UNIX)
3686         int ret;
3687
3688         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3689                                 &ctx->ring_sock);
3690         if (ret)
3691                 return ERR_PTR(ret);
3692 #endif
3693
3694         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3695                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3696 #if defined(CONFIG_UNIX)
3697         if (IS_ERR(file)) {
3698                 sock_release(ctx->ring_sock);
3699                 ctx->ring_sock = NULL;
3700         } else {
3701                 ctx->ring_sock->file = file;
3702         }
3703 #endif
3704         return file;
3705 }
3706
3707 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3708                                   struct io_uring_params __user *params)
3709 {
3710         struct io_ring_ctx *ctx;
3711         struct file *file;
3712         int ret;
3713
3714         if (!entries)
3715                 return -EINVAL;
3716         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3717                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3718                         return -EINVAL;
3719                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3720         }
3721
3722         /*
3723          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3724          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3725          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3726          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3727          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3728          * of CQ ring entries manually.
3729          */
3730         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3731         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3732                 /*
3733                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3734                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3735                  * any cq vs sq ring sizing.
3736                  */
3737                 if (!p->cq_entries)
3738                         return -EINVAL;
3739                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3740                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3741                                 return -EINVAL;
3742                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3743                 }
3744                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3745                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3746                         return -EINVAL;
3747         } else {
3748                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3749         }
3750
3751         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3752         if (!ctx)
3753                 return -ENOMEM;
3754
3755         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3756             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3757             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3758                 ctx->task_complete = true;
3759
3760         /*
3761          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3762          * purposes, see io_activate_pollwq()
3763          */
3764         if (!ctx->task_complete)
3765                 ctx->poll_activated = true;
3766
3767         /*
3768          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3769          * space applications don't need to do io completion events
3770          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3771          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3772          */
3773         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3774             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3775                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3776
3777         ctx->compat = in_compat_syscall();
3778         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3779                 ctx->user = get_uid(current_user());
3780
3781         /*
3782          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3783          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3784          */
3785         ret = -EINVAL;
3786         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3787                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3788                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3789                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3790                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3791                         goto err;
3792                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3793         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3794                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3795         } else {
3796                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3797                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3798                         goto err;
3799                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3800         }
3801
3802         /*
3803          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3804          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3805          * that.
3806          */
3807         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3808             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3809                 goto err;
3810         }
3811
3812         /*
3813          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3814          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3815          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3816          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3817          */
3818         mmgrab(current->mm);
3819         ctx->mm_account = current->mm;
3820
3821         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3822         if (ret)
3823                 goto err;
3824
3825         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3826         if (ret)
3827                 goto err;
3828         /* always set a rsrc node */
3829         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3830         if (ret)
3831                 goto err;
3832         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3833
3834         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3835         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3836         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3837         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3838         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3839         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3840         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3841         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3842
3843         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3844         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3845         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3846         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3847         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3848         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3849         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3850         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3851
3852         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3853                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3854                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3855                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3856                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3857                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3858                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3859
3860         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3861                 ret = -EFAULT;
3862                 goto err;
3863         }
3864
3865         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3866             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3867                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3868
3869         file = io_uring_get_file(ctx);
3870         if (IS_ERR(file)) {
3871                 ret = PTR_ERR(file);
3872                 goto err;
3873         }
3874
3875         /*
3876          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3877          * having closed it before we finish setup
3878          */
3879         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3880         if (ret < 0) {
3881                 /* fput will clean it up */
3882                 fput(file);
3883                 return ret;
3884         }
3885
3886         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3887         return ret;
3888 err:
3889         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3890         return ret;
3891 }
3892
3893 /*
3894  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3895  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3896  * params structure passed in.
3897  */
3898 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3899 {
3900         struct io_uring_params p;
3901         int i;
3902
3903         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3904                 return -EFAULT;
3905         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3906                 if (p.resv[i])
3907                         return -EINVAL;
3908         }
3909
3910         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3911                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3912                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3913                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3914                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3915                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3916                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3917                 return -EINVAL;
3918
3919         return io_uring_create(entries, &p, params);
3920 }
3921
3922 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3923                 struct io_uring_params __user *, params)
3924 {
3925         return io_uring_setup(entries, params);
3926 }
3927
3928 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3929                            unsigned nr_args)
3930 {
3931         struct io_uring_probe *p;
3932         size_t size;
3933         int i, ret;
3934
3935         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3936         if (size == SIZE_MAX)
3937                 return -EOVERFLOW;
3938         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3939         if (!p)
3940                 return -ENOMEM;
3941
3942         ret = -EFAULT;
3943         if (copy_from_user(p, arg, size))
3944                 goto out;
3945         ret = -EINVAL;
3946         if (memchr_inv(p, 0, size))
3947                 goto out;
3948
3949         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3950         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3951                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3952
3953         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3954                 p->ops[i].op = i;
3955                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3956                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3957         }
3958         p->ops_len = i;
3959
3960         ret = 0;
3961         if (copy_to_user(arg, p, size))
3962                 ret = -EFAULT;
3963 out:
3964         kfree(p);
3965         return ret;
3966 }
3967
3968 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3969 {
3970         const struct cred *creds;
3971         u32 id;
3972         int ret;
3973
3974         creds = get_current_cred();
3975
3976         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3977                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3978         if (ret < 0) {
3979                 put_cred(creds);
3980                 return ret;
3981         }
3982         return id;
3983 }
3984
3985 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3986                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3987 {
3988         struct io_uring_restriction *res;
3989         size_t size;
3990         int i, ret;
3991
3992         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3993         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3994                 return -EBADFD;
3995
3996         /* We allow only a single restrictions registration */
3997         if (ctx->restrictions.registered)
3998                 return -EBUSY;
3999
4000         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4001                 return -EINVAL;
4002
4003         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4004         if (size == SIZE_MAX)
4005                 return -EOVERFLOW;
4006
4007         res = memdup_user(arg, size);
4008         if (IS_ERR(res))
4009                 return PTR_ERR(res);
4010
4011         ret = 0;
4012
4013         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4014                 switch (res[i].opcode) {
4015                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4016                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4017                                 ret = -EINVAL;
4018                                 goto out;
4019                         }
4020
4021                         __set_bit(res[i].register_op,
4022                                   ctx->restrictions.register_op);
4023                         break;
4024                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4025                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4026                                 ret = -EINVAL;
4027                                 goto out;
4028                         }
4029
4030                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4031                         break;
4032                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4033                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4034                         break;
4035                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4036                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4037                         break;
4038                 default:
4039                         ret = -EINVAL;
4040                         goto out;
4041                 }
4042         }
4043
4044 out:
4045         /* Reset all restrictions if an error happened */
4046         if (ret != 0)
4047                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4048         else
4049                 ctx->restrictions.registered = true;
4050
4051         kfree(res);
4052         return ret;
4053 }
4054
4055 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4056 {
4057         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4058                 return -EBADFD;
4059
4060         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4061                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4062                 /*
4063                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4064                  * submitter_task is set.
4065                  */
4066                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4067                         io_activate_pollwq(ctx);
4068         }
4069
4070         if (ctx->restrictions.registered)
4071                 ctx->restricted = 1;
4072
4073         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4074         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4075                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4076         return 0;
4077 }
4078
4079 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4080                                        void __user *arg, unsigned len)
4081 {
4082         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4083         cpumask_var_t new_mask;
4084         int ret;
4085
4086         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4087                 return -EINVAL;
4088
4089         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4090                 return -ENOMEM;
4091
4092         cpumask_clear(new_mask);
4093         if (len > cpumask_size())
4094                 len = cpumask_size();
4095
4096         if (in_compat_syscall()) {
4097                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4098                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4099                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4100         } else {
4101                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4102         }
4103
4104         if (ret) {
4105                 free_cpumask_var(new_mask);
4106                 return -EFAULT;
4107         }
4108
4109         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4110         free_cpumask_var(new_mask);
4111         return ret;
4112 }
4113
4114 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4115 {
4116         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4117
4118         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4122 }
4123
4124 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4125                                                void __user *arg)
4126         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4127 {
4128         struct io_tctx_node *node;
4129         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4130         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4131         __u32 new_count[2];
4132         int i, ret;
4133
4134         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4135                 return -EFAULT;
4136         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4137                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4138                         return -EINVAL;
4139
4140         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4141                 sqd = ctx->sq_data;
4142                 if (sqd) {
4143                         /*
4144                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4145                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4146                          * a ref to the ctx.
4147                          */
4148                         refcount_inc(&sqd->refs);
4149                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4150                         mutex_lock(&sqd->lock);
4151                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4152                         if (sqd->thread)
4153                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4154                 }
4155         } else {
4156                 tctx = current->io_uring;
4157         }
4158
4159         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4160
4161         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4162                 if (new_count[i])
4163                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4164         ctx->iowq_limits_set = true;
4165
4166         if (tctx && tctx->io_wq) {
4167                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4168                 if (ret)
4169                         goto err;
4170         } else {
4171                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4172         }
4173
4174         if (sqd) {
4175                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4176                 io_put_sq_data(sqd);
4177         }
4178
4179         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4180                 return -EFAULT;
4181
4182         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4183         if (sqd)
4184                 return 0;
4185
4186         /* now propagate the restriction to all registered users */
4187         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4188                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4189
4190                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4191                         continue;
4192
4193                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4194                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4195                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4196                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4197         }
4198         return 0;
4199 err:
4200         if (sqd) {
4201                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4202                 io_put_sq_data(sqd);
4203         }
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4208                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4209         __releases(ctx->uring_lock)
4210         __acquires(ctx->uring_lock)
4211 {
4212         int ret;
4213
4214         /*
4215          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4216          * dying as we're holding a file ref here.
4217          */
4218         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4219                 return -ENXIO;
4220
4221         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4222                 return -EEXIST;
4223
4224         if (ctx->restricted) {
4225                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4226                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4227                         return -EACCES;
4228         }
4229
4230         switch (opcode) {
4231         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4232                 ret = -EFAULT;
4233                 if (!arg)
4234                         break;
4235                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4236                 break;
4237         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4238                 ret = -EINVAL;
4239                 if (arg || nr_args)
4240                         break;
4241                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4242                 break;
4243         case IORING_REGISTER_FILES:
4244                 ret = -EFAULT;
4245                 if (!arg)
4246                         break;
4247                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4248                 break;
4249         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4250                 ret = -EINVAL;
4251                 if (arg || nr_args)
4252                         break;
4253                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4254                 break;
4255         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4256                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4257                 break;
4258         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4259                 ret = -EINVAL;
4260                 if (nr_args != 1)
4261                         break;
4262                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4263                 break;
4264         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4265                 ret = -EINVAL;
4266                 if (nr_args != 1)
4267                         break;
4268                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4269                 break;
4270         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4271                 ret = -EINVAL;
4272                 if (arg || nr_args)
4273                         break;
4274                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4275                 break;
4276         case IORING_REGISTER_PROBE:
4277                 ret = -EINVAL;
4278                 if (!arg || nr_args > 256)
4279                         break;
4280                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4281                 break;
4282         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4283                 ret = -EINVAL;
4284                 if (arg || nr_args)
4285                         break;
4286                 ret = io_register_personality(ctx);
4287                 break;
4288         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4289                 ret = -EINVAL;
4290                 if (arg)
4291                         break;
4292                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4293                 break;
4294         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4295                 ret = -EINVAL;
4296                 if (arg || nr_args)
4297                         break;
4298                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4299                 break;
4300         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4301                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4302                 break;
4303         case IORING_REGISTER_FILES2:
4304                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4305                 break;
4306         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4307                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4308                                               IORING_RSRC_FILE);
4309                 break;
4310         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4311                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4312                 break;
4313         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4314                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4315                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4316                 break;
4317         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4318                 ret = -EINVAL;
4319                 if (!arg || !nr_args)
4320                         break;
4321                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4322                 break;
4323         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4324                 ret = -EINVAL;
4325                 if (arg || nr_args)
4326                         break;
4327                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4328                 break;
4329         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4330                 ret = -EINVAL;
4331                 if (!arg || nr_args != 2)
4332                         break;
4333                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4334                 break;
4335         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4336                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4337                 break;
4338         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4339                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4340                 break;
4341         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4342                 ret = -EINVAL;
4343                 if (!arg || nr_args != 1)
4344                         break;
4345                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4346                 break;
4347         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4348                 ret = -EINVAL;
4349                 if (!arg || nr_args != 1)
4350                         break;
4351                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4352                 break;
4353         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4354                 ret = -EINVAL;
4355                 if (!arg || nr_args != 1)
4356                         break;
4357                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4358                 break;
4359         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4360                 ret = -EINVAL;
4361                 if (!arg || nr_args)
4362                         break;
4363                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4364                 break;
4365         default:
4366                 ret = -EINVAL;
4367                 break;
4368         }
4369
4370         return ret;
4371 }
4372
4373 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4374                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4375 {
4376         struct io_ring_ctx *ctx;
4377         long ret = -EBADF;
4378         struct fd f;
4379         bool use_registered_ring;
4380
4381         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4382         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4383
4384         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4385                 return -EINVAL;
4386
4387         if (use_registered_ring) {
4388                 /*
4389                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4390                  * need only dereference our task private array to find it.
4391                  */
4392                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4393
4394                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4395                         return -EINVAL;
4396                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4397                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4398                 f.flags = 0;
4399                 if (unlikely(!f.file))
4400                         return -EBADF;
4401         } else {
4402                 f = fdget(fd);
4403                 if (unlikely(!f.file))
4404                         return -EBADF;
4405                 ret = -EOPNOTSUPP;
4406                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4407                         goto out_fput;
4408         }
4409
4410         ctx = f.file->private_data;
4411
4412         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4413         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4414         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4415         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4416 out_fput:
4417         fdput(f);
4418         return ret;
4419 }
4420
4421 static int __init io_uring_init(void)
4422 {
4423 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4424         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4425         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4426 } while (0)
4427
4428 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4429         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4430 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4431         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4432         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4433         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4434         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4435         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4436         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4437         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4438         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4439         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4440         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4441         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4442         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4443         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4444         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4445         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4446         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4447         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4448         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4449         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4450         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4451         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4452         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4453         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4454         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4455         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4456         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4457         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4458         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4459         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4460         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4470         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4471         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4472         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4473         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4474         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4475
4476         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4477                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4478         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4479                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4480
4481         /* ->buf_index is u16 */
4482         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4483         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4484                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4485
4486         /* should fit into one byte */
4487         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4488         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4489         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4490
4491         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4492
4493         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4494
4495         io_uring_optable_init();
4496
4497         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4498                                 SLAB_ACCOUNT);
4499         return 0;
4500 };
4501 __initcall(io_uring_init);