Merge tag '9p-6.3-for-linus-part1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <trace/events/io_uring.h>
78
79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
80
81 #include "io-wq.h"
82
83 #include "io_uring.h"
84 #include "opdef.h"
85 #include "refs.h"
86 #include "tctx.h"
87 #include "sqpoll.h"
88 #include "fdinfo.h"
89 #include "kbuf.h"
90 #include "rsrc.h"
91 #include "cancel.h"
92 #include "net.h"
93 #include "notif.h"
94
95 #include "timeout.h"
96 #include "poll.h"
97 #include "alloc_cache.h"
98
99 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
100 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
101
102 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
103                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
104
105 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
106                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
107
108 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
109                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
110
111 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
112                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
113                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
114
115 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
116                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
117
118 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
119
120 #define IO_COMPL_BATCH                  32
121 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
122
123 enum {
124         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
125         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
126 };
127
128 enum {
129         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
130         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
131 };
132
133 struct io_defer_entry {
134         struct list_head        list;
135         struct io_kiocb         *req;
136         u32                     seq;
137 };
138
139 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
140 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
141 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
142
143 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
144                                          struct task_struct *task,
145                                          bool cancel_all);
146
147 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
148 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
149 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
150 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
151 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
153
154 struct kmem_cache *req_cachep;
155
156 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
157 {
158 #if defined(CONFIG_UNIX)
159         if (io_is_uring_fops(file)) {
160                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
161
162                 return ctx->ring_sock->sk;
163         }
164 #endif
165         return NULL;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
168
169 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
170 {
171         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
172             ctx->submit_state.cqes_count)
173                 __io_submit_flush_completions(ctx);
174 }
175
176 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
177 {
178         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
179 }
180
181 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
182 {
183         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
184 }
185
186 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
187 {
188         struct io_kiocb *req;
189
190         io_for_each_link(req, head) {
191                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
192                         return true;
193         }
194         return false;
195 }
196
197 /*
198  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
199  * User must not hold timeout_lock.
200  */
201 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
202                         bool cancel_all)
203 {
204         bool matched;
205
206         if (task && head->task != task)
207                 return false;
208         if (cancel_all)
209                 return true;
210
211         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
212                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
213
214                 /* protect against races with linked timeouts */
215                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
216                 matched = io_match_linked(head);
217                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
218         } else {
219                 matched = io_match_linked(head);
220         }
221         return matched;
222 }
223
224 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
225 {
226         req_set_fail(req);
227         io_req_set_res(req, res, 0);
228 }
229
230 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
231 {
232         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
233         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
234 }
235
236 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
237 {
238         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
239
240         complete(&ctx->ref_comp);
241 }
242
243 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
244 {
245         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
246                                                 fallback_work.work);
247         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
248         struct io_kiocb *req, *tmp;
249         bool locked = true;
250
251         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
252         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
253                 req->io_task_work.func(req, &locked);
254         if (WARN_ON_ONCE(!locked))
255                 return;
256         io_submit_flush_completions(ctx);
257         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
258 }
259
260 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
261 {
262         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
263         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
264
265         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
266         if (!table->hbs)
267                 return -ENOMEM;
268
269         table->hash_bits = bits;
270         init_hash_table(table, hash_buckets);
271         return 0;
272 }
273
274 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
275 {
276         struct io_ring_ctx *ctx;
277         int hash_bits;
278
279         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
280         if (!ctx)
281                 return NULL;
282
283         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
284
285         /*
286          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
287          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
288          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
289          */
290         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
291         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
292         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
293                 goto err;
294         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
295                 goto err;
296
297         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
298         if (!ctx->dummy_ubuf)
299                 goto err;
300         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
301         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
302
303         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
304                             0, GFP_KERNEL))
305                 goto err;
306
307         ctx->flags = p->flags;
308         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
312         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache);
314         init_completion(&ctx->ref_comp);
315         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
316         mutex_init(&ctx->uring_lock);
317         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
318         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
319         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
320         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
321         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
322         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
324         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
325         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
327         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
329         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
330         init_task_work(&ctx->rsrc_put_tw, io_rsrc_put_tw);
331         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
332         init_llist_head(&ctx->work_llist);
333         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
334         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
335         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
336         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
337         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
338         return ctx;
339 err:
340         kfree(ctx->dummy_ubuf);
341         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
342         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
343         kfree(ctx->io_bl);
344         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
345         kfree(ctx);
346         return NULL;
347 }
348
349 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
350 {
351         struct io_rings *r = ctx->rings;
352
353         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
354         ctx->cq_extra--;
355 }
356
357 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
358 {
359         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
360                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
361
362                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
363         }
364
365         return false;
366 }
367
368 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
369 {
370         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
371                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
372                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
373         }
374 }
375
376 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
377 {
378         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
379                 return NULL;
380
381         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
382         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
383
384         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
385         io_req_set_refcount(req);
386         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
387         return req->link;
388 }
389
390 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
391 {
392         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
393                 return NULL;
394         return __io_prep_linked_timeout(req);
395 }
396
397 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
398 {
399         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
400 }
401
402 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
403 {
404         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
405                 __io_arm_ltimeout(req);
406 }
407
408 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
409 {
410         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
412
413         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
414                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
415                 req->creds = get_current_cred();
416         }
417
418         req->work.list.next = NULL;
419         req->work.flags = 0;
420         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
421         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
422                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
423
424         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
425                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
426
427         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
428                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
429                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
430         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
431                 if (def->unbound_nonreg_file)
432                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
433         }
434 }
435
436 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
437 {
438         struct io_kiocb *cur;
439
440         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
441                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
442
443                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
444                 io_for_each_link(cur, req)
445                         io_prep_async_work(cur);
446                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
447         } else {
448                 io_for_each_link(cur, req)
449                         io_prep_async_work(cur);
450         }
451 }
452
453 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
454 {
455         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
456         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
457
458         BUG_ON(!tctx);
459         BUG_ON(!tctx->io_wq);
460
461         /* init ->work of the whole link before punting */
462         io_prep_async_link(req);
463
464         /*
465          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
466          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
467          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
468          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
469          * worker for it).
470          */
471         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
472                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
473
474         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
475         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
476         if (link)
477                 io_queue_linked_timeout(link);
478 }
479
480 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
481 {
482         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
483                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
484                                                 struct io_defer_entry, list);
485
486                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
487                         break;
488                 list_del_init(&de->list);
489                 io_req_task_queue(de->req);
490                 kfree(de);
491         }
492 }
493
494
495 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
496 {
497         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
498         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
499
500         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
501                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
502
503         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
504          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
505          * it regardless.
506          */
507         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
508                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
509                 kfree(ev_fd);
510         }
511 }
512
513 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
514 {
515         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
516
517         rcu_read_lock();
518         /*
519          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
520          * and eventfd_signal
521          */
522         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
523
524         /*
525          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
526          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
527          * the function and rcu_read_lock.
528          */
529         if (unlikely(!ev_fd))
530                 goto out;
531         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
532                 goto out;
533         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
534                 goto out;
535
536         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
537                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
538         } else {
539                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
540                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
541                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
542                 else
543                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
544         }
545
546 out:
547         rcu_read_unlock();
548 }
549
550 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
551 {
552         bool skip;
553
554         spin_lock(&ctx->completion_lock);
555
556         /*
557          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
558          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
559          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
560          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
561          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
562          * posted to the CQ ring.
563          */
564         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
565         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
566         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
567         if (skip)
568                 return;
569
570         io_eventfd_signal(ctx);
571 }
572
573 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
574 {
575         if (ctx->poll_activated)
576                 io_poll_wq_wake(ctx);
577         if (ctx->off_timeout_used)
578                 io_flush_timeouts(ctx);
579         if (ctx->drain_active) {
580                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
581                 io_queue_deferred(ctx);
582                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
583         }
584         if (ctx->has_evfd)
585                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
586 }
587
588 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
589         __acquires(ctx->completion_lock)
590 {
591         if (!ctx->task_complete)
592                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
593 }
594
595 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
596 {
597         if (!ctx->task_complete)
598                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
599 }
600
601 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
602         __acquires(ctx->completion_lock)
603 {
604         spin_lock(&ctx->completion_lock);
605 }
606
607 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
608         __releases(ctx->completion_lock)
609 {
610         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
611 }
612
613 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
614 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
615         __releases(ctx->completion_lock)
616 {
617         io_commit_cqring(ctx);
618         __io_cq_unlock(ctx);
619         io_commit_cqring_flush(ctx);
620         io_cqring_wake(ctx);
621 }
622
623 static inline void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
624         __releases(ctx->completion_lock)
625 {
626         io_commit_cqring(ctx);
627         __io_cq_unlock(ctx);
628         io_commit_cqring_flush(ctx);
629
630         /*
631          * As ->task_complete implies that the ring is single tasked, cq_wait
632          * may only be waited on by the current in io_cqring_wait(), but since
633          * it will re-check the wakeup conditions once we return we can safely
634          * skip waking it up.
635          */
636         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
637                 smp_mb();
638                 __io_cqring_wake(ctx);
639         }
640 }
641
642 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
643         __releases(ctx->completion_lock)
644 {
645         io_commit_cqring(ctx);
646         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
647         io_commit_cqring_flush(ctx);
648         io_cqring_wake(ctx);
649 }
650
651 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
652 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
653 {
654         struct io_overflow_cqe *ocqe;
655         LIST_HEAD(list);
656
657         io_cq_lock(ctx);
658         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
659         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
660         io_cq_unlock(ctx);
661
662         while (!list_empty(&list)) {
663                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
664                 list_del(&ocqe->list);
665                 kfree(ocqe);
666         }
667 }
668
669 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
670 {
671         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
672
673         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
674                 return;
675
676         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
677                 cqe_size <<= 1;
678
679         io_cq_lock(ctx);
680         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
681                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
682                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
683
684                 if (!cqe)
685                         break;
686                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
687                                         struct io_overflow_cqe, list);
688                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
689                 list_del(&ocqe->list);
690                 kfree(ocqe);
691         }
692
693         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
694                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
695                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
696         }
697         io_cq_unlock_post(ctx);
698 }
699
700 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
701 {
702         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
703         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
704                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
705         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
706         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
707                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
708 }
709
710 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
711 {
712         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
713                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
714 }
715
716 /* can be called by any task */
717 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
718 {
719         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
720
721         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
722         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
723                 wake_up(&tctx->wait);
724         put_task_struct_many(task, nr);
725 }
726
727 /* used by a task to put its own references */
728 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
729 {
730         task->io_uring->cached_refs += nr;
731 }
732
733 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
734 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
735 {
736         if (likely(task == current))
737                 io_put_task_local(task, nr);
738         else
739                 io_put_task_remote(task, nr);
740 }
741
742 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
743 {
744         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
745
746         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
747         refcount_add(refill, &current->usage);
748         tctx->cached_refs += refill;
749 }
750
751 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
752 {
753         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
754         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
755
756         if (refs) {
757                 tctx->cached_refs = 0;
758                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
759                 put_task_struct_many(task, refs);
760         }
761 }
762
763 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
764                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
765 {
766         struct io_overflow_cqe *ocqe;
767         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
768         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
769
770         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
771
772         if (is_cqe32)
773                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
774
775         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
776         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
777         if (!ocqe) {
778                 /*
779                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
780                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
781                  * on the floor.
782                  */
783                 io_account_cq_overflow(ctx);
784                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
785                 return false;
786         }
787         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
788                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
789                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
790
791         }
792         ocqe->cqe.user_data = user_data;
793         ocqe->cqe.res = res;
794         ocqe->cqe.flags = cflags;
795         if (is_cqe32) {
796                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
797                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
798         }
799         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
800         return true;
801 }
802
803 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
804 {
805         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
806                 req->extra1 = 0;
807                 req->extra2 = 0;
808         }
809         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
810                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
811                                         req->extra1, req->extra2);
812 }
813
814 /*
815  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
816  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
817  * fill the cq entry
818  */
819 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
820 {
821         struct io_rings *rings = ctx->rings;
822         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
823         unsigned int free, queued, len;
824
825         /*
826          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
827          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
828          * Force overflow the completion.
829          */
830         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
831                 return NULL;
832
833         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
834         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
835         free = ctx->cq_entries - queued;
836         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
837         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
838         if (!len)
839                 return NULL;
840
841         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
842                 off <<= 1;
843                 len <<= 1;
844         }
845
846         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
847         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
848
849         ctx->cached_cq_tail++;
850         ctx->cqe_cached++;
851         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
852                 ctx->cqe_cached++;
853         return &rings->cqes[off];
854 }
855
856 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
857                               u32 cflags)
858 {
859         struct io_uring_cqe *cqe;
860
861         ctx->cq_extra++;
862
863         /*
864          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
865          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
866          * the ring.
867          */
868         cqe = io_get_cqe(ctx);
869         if (likely(cqe)) {
870                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
871
872                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
873                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
874                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
875
876                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
877                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
878                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
879                 }
880                 return true;
881         }
882         return false;
883 }
884
885 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
886         __must_hold(&ctx->uring_lock)
887 {
888         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
889         unsigned int i;
890
891         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
892         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
893                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
894
895                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
896                         if (ctx->task_complete) {
897                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
898                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
899                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
900                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
901                         } else {
902                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
903                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
904                         }
905                 }
906         }
907         state->cqes_count = 0;
908 }
909
910 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
911                               bool allow_overflow)
912 {
913         bool filled;
914
915         io_cq_lock(ctx);
916         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
917         if (!filled && allow_overflow)
918                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
919
920         io_cq_unlock_post(ctx);
921         return filled;
922 }
923
924 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
925 {
926         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
927 }
928
929 bool io_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool defer, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
930                 bool allow_overflow)
931 {
932         struct io_uring_cqe *cqe;
933         unsigned int length;
934
935         if (!defer)
936                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
937
938         length = ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes);
939
940         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
941
942         if (ctx->submit_state.cqes_count == length) {
943                 __io_cq_lock(ctx);
944                 __io_flush_post_cqes(ctx);
945                 /* no need to flush - flush is deferred */
946                 __io_cq_unlock_post(ctx);
947         }
948
949         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
950          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
951          * and in that it works just as well.
952          */
953         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
954                 return false;
955
956         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
957         cqe->user_data = user_data;
958         cqe->res = res;
959         cqe->flags = cflags;
960         return true;
961 }
962
963 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
964 {
965         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
966
967         io_cq_lock(ctx);
968         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
969                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
970
971         /*
972          * If we're the last reference to this request, add to our locked
973          * free_list cache.
974          */
975         if (req_ref_put_and_test(req)) {
976                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
977                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
978                                 io_disarm_next(req);
979                         if (req->link) {
980                                 io_req_task_queue(req->link);
981                                 req->link = NULL;
982                         }
983                 }
984                 io_put_kbuf_comp(req);
985                 io_dismantle_req(req);
986                 io_req_put_rsrc(req);
987                 /*
988                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
989                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
990                  * deadlocks.
991                  */
992                 io_put_task_remote(req->task, 1);
993                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
994                 ctx->locked_free_nr++;
995         }
996         io_cq_unlock_post(ctx);
997 }
998
999 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1000 {
1001         if (req->ctx->task_complete && (issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)) {
1002                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1003                 io_req_task_work_add(req);
1004         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1005                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1006                 __io_req_complete_post(req);
1007         } else {
1008                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1009
1010                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1011                 __io_req_complete_post(req);
1012                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1013         }
1014 }
1015
1016 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1017         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1018 {
1019         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1020
1021         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1022
1023         req_set_fail(req);
1024         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1025         if (def->fail)
1026                 def->fail(req);
1027         io_req_complete_defer(req);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1032  * advance and keep them valid across allocations.
1033  */
1034 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1035 {
1036         req->ctx = ctx;
1037         req->link = NULL;
1038         req->async_data = NULL;
1039         /* not necessary, but safer to zero */
1040         req->cqe.res = 0;
1041 }
1042
1043 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                         struct io_submit_state *state)
1045 {
1046         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1047         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1048         ctx->locked_free_nr = 0;
1049         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1054  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1055  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1056  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1057  */
1058 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1059         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1060 {
1061         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1062         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1063         int ret, i;
1064
1065         /*
1066          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1067          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1068          * side cache.
1069          */
1070         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1071                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1072                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1073                         return true;
1074         }
1075
1076         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1077
1078         /*
1079          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1080          * retry single alloc to be on the safe side.
1081          */
1082         if (unlikely(ret <= 0)) {
1083                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1084                 if (!reqs[0])
1085                         return false;
1086                 ret = 1;
1087         }
1088
1089         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1090         for (i = 0; i < ret; i++) {
1091                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1092
1093                 io_preinit_req(req, ctx);
1094                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1095         }
1096         return true;
1097 }
1098
1099 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         unsigned int flags = req->flags;
1102
1103         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1104                 io_clean_op(req);
1105         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1106                 io_put_file(req->file);
1107 }
1108
1109 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1110 {
1111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1112
1113         io_req_put_rsrc(req);
1114         io_dismantle_req(req);
1115         io_put_task_remote(req->task, 1);
1116
1117         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1118         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1119         ctx->locked_free_nr++;
1120         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1121 }
1122
1123 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1126
1127         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1128         io_disarm_next(req);
1129         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1130 }
1131
1132 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1133 {
1134         struct io_kiocb *nxt;
1135
1136         /*
1137          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1138          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1139          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1140          * of the chain.
1141          */
1142         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1143                 __io_req_find_next_prep(req);
1144         nxt = req->link;
1145         req->link = NULL;
1146         return nxt;
1147 }
1148
1149 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1150 {
1151         if (!ctx)
1152                 return;
1153         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1154                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1155         if (*locked) {
1156                 io_submit_flush_completions(ctx);
1157                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1158                 *locked = false;
1159         }
1160         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1161 }
1162
1163 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1164                                    struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked,
1165                                    struct llist_node *last)
1166 {
1167         unsigned int count = 0;
1168
1169         while (node && node != last) {
1170                 struct llist_node *next = node->next;
1171                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1172                                                     io_task_work.node);
1173
1174                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1175
1176                 if (req->ctx != *ctx) {
1177                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1178                         *ctx = req->ctx;
1179                         /* if not contended, grab and improve batching */
1180                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1181                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1182                 } else if (!*locked)
1183                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1184                 req->io_task_work.func(req, locked);
1185                 node = next;
1186                 count++;
1187                 if (unlikely(need_resched())) {
1188                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
1189                         *ctx = NULL;
1190                         cond_resched();
1191                 }
1192         }
1193
1194         return count;
1195 }
1196
1197 /**
1198  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1199  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1200  * @new:        new entry as the head of the list
1201  *
1202  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1203  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1204  */
1205 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1206                                                struct llist_node *new)
1207 {
1208         return xchg(&head->first, new);
1209 }
1210
1211 /**
1212  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1213  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1214  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1215  * @new:        new entry as the head of the list
1216  *
1217  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1218  */
1219
1220 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1221                                                   struct llist_node *old,
1222                                                   struct llist_node *new)
1223 {
1224         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1225 }
1226
1227 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1228 {
1229         bool uring_locked = false;
1230         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1231         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1232                                                   task_work);
1233         struct llist_node fake = {};
1234         struct llist_node *node;
1235         unsigned int loops = 0;
1236         unsigned int count = 0;
1237
1238         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1239                 io_fallback_tw(tctx);
1240                 return;
1241         }
1242
1243         do {
1244                 loops++;
1245                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1246                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, &fake);
1247
1248                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1249                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1250                         continue;
1251                 if (uring_locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1252                         io_submit_flush_completions(ctx);
1253                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1254                                 continue;
1255                 }
1256                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1257         } while (node != &fake);
1258
1259         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1260
1261         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1262         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1263                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1264
1265         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1266 }
1267
1268 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1269 {
1270         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1271         struct io_kiocb *req;
1272
1273         while (node) {
1274                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1275                 node = node->next;
1276                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1277                               &req->ctx->fallback_llist))
1278                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1279         }
1280 }
1281
1282 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req)
1283 {
1284         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1285
1286         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1287
1288         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &ctx->work_llist)) {
1289                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1290                 return;
1291         }
1292         /* needed for the following wake up */
1293         smp_mb__after_atomic();
1294
1295         if (unlikely(atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle))) {
1296                 io_move_task_work_from_local(ctx);
1297                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1298                 return;
1299         }
1300
1301         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1302                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1303         if (ctx->has_evfd)
1304                 io_eventfd_signal(ctx);
1305
1306         if (READ_ONCE(ctx->cq_waiting))
1307                 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1308         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1309 }
1310
1311 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool allow_local)
1312 {
1313         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1314         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1315
1316         if (allow_local && ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1317                 io_req_local_work_add(req);
1318                 return;
1319         }
1320
1321         /* task_work already pending, we're done */
1322         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1323                 return;
1324
1325         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1326                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1327
1328         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1329                 return;
1330
1331         io_fallback_tw(tctx);
1332 }
1333
1334 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         struct llist_node *node;
1337
1338         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1339         while (node) {
1340                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1341                                                     io_task_work.node);
1342
1343                 node = node->next;
1344                 __io_req_task_work_add(req, false);
1345         }
1346 }
1347
1348 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1349 {
1350         struct llist_node *node;
1351         unsigned int loops = 0;
1352         int ret = 0;
1353
1354         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1355                 return -EEXIST;
1356         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1357                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1358 again:
1359         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1360         while (node) {
1361                 struct llist_node *next = node->next;
1362                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1363                                                     io_task_work.node);
1364                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1365                 req->io_task_work.func(req, locked);
1366                 ret++;
1367                 node = next;
1368         }
1369         loops++;
1370
1371         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1372                 goto again;
1373         if (*locked) {
1374                 io_submit_flush_completions(ctx);
1375                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1376                         goto again;
1377         }
1378         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1379         return ret;
1380 }
1381
1382 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1383 {
1384         bool locked;
1385         int ret;
1386
1387         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1388                 return 0;
1389
1390         locked = true;
1391         ret = __io_run_local_work(ctx, &locked);
1392         /* shouldn't happen! */
1393         if (WARN_ON_ONCE(!locked))
1394                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1395         return ret;
1396 }
1397
1398 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1399 {
1400         bool locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1401         int ret;
1402
1403         ret = __io_run_local_work(ctx, &locked);
1404         if (locked)
1405                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1406
1407         return ret;
1408 }
1409
1410 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1411 {
1412         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1413         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1414 }
1415
1416 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1417 {
1418         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1419         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1420         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1421                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1422         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1423                 io_queue_iowq(req, locked);
1424         else
1425                 io_queue_sqe(req);
1426 }
1427
1428 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1429 {
1430         io_req_set_res(req, ret, 0);
1431         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1432         io_req_task_work_add(req);
1433 }
1434
1435 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1436 {
1437         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1438         io_req_task_work_add(req);
1439 }
1440
1441 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1442 {
1443         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1444
1445         if (nxt)
1446                 io_req_task_queue(nxt);
1447 }
1448
1449 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1450         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1451 {
1452         struct task_struct *task = NULL;
1453         int task_refs = 0;
1454
1455         do {
1456                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1457                                                     comp_list);
1458
1459                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1460                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1461                                 node = req->comp_list.next;
1462                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1463                                         continue;
1464                         }
1465                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1466                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1467
1468                                 if (apoll->double_poll)
1469                                         kfree(apoll->double_poll);
1470                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1471                                         kfree(apoll);
1472                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1473                         }
1474                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1475                                 io_queue_next(req);
1476                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1477                                 io_clean_op(req);
1478                 }
1479                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1480                         io_put_file(req->file);
1481
1482                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1483
1484                 if (req->task != task) {
1485                         if (task)
1486                                 io_put_task(task, task_refs);
1487                         task = req->task;
1488                         task_refs = 0;
1489                 }
1490                 task_refs++;
1491                 node = req->comp_list.next;
1492                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1493         } while (node);
1494
1495         if (task)
1496                 io_put_task(task, task_refs);
1497 }
1498
1499 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1500         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1501 {
1502         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1503         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1504
1505         __io_cq_lock(ctx);
1506         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1507         if (state->cqes_count)
1508                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1509         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1510                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1511                                             comp_list);
1512
1513                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1514                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1515                         if (ctx->task_complete) {
1516                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1517                                 io_req_cqe_overflow(req);
1518                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1519                         } else {
1520                                 io_req_cqe_overflow(req);
1521                         }
1522                 }
1523         }
1524         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1525
1526         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1527                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1528                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1529         }
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1534  * was the last reference to this request.
1535  */
1536 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1539
1540         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1541                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1542                         nxt = io_req_find_next(req);
1543                 io_free_req(req);
1544         }
1545         return nxt;
1546 }
1547
1548 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1549 {
1550         /* See comment at the top of this file */
1551         smp_rmb();
1552         return __io_cqring_events(ctx);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1557  * find and complete them.
1558  */
1559 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1560 {
1561         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1562                 return;
1563
1564         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1565         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1566                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1567                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1568                         break;
1569                 /*
1570                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1571                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1572                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1573                  */
1574                 if (need_resched()) {
1575                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1576                         cond_resched();
1577                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1578                 }
1579         }
1580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1581 }
1582
1583 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1584 {
1585         unsigned int nr_events = 0;
1586         int ret = 0;
1587         unsigned long check_cq;
1588
1589         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1590                 return -EEXIST;
1591
1592         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1593         if (unlikely(check_cq)) {
1594                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1595                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1596                 /*
1597                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1598                  * dropped CQE.
1599                  */
1600                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1601                         return -EBADR;
1602         }
1603         /*
1604          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1605          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1606          * already triggered a CQE (eg in error).
1607          */
1608         if (io_cqring_events(ctx))
1609                 return 0;
1610
1611         do {
1612                 /*
1613                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1614                  * application entering polling for a command before it gets
1615                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1616                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1617                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1618                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1619                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1620                  * very same mutex.
1621                  */
1622                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1623                     io_task_work_pending(ctx)) {
1624                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1625
1626                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1627
1628                         if (task_work_pending(current) ||
1629                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1630                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1631                                 io_run_task_work();
1632                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1633                         }
1634                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1635                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1636                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1637                                 break;
1638                 }
1639                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1640                 if (ret < 0)
1641                         break;
1642                 nr_events += ret;
1643                 ret = 0;
1644         } while (nr_events < min && !need_resched());
1645
1646         return ret;
1647 }
1648
1649 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1650 {
1651         if (*locked)
1652                 io_req_complete_defer(req);
1653         else
1654                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1659  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1660  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1661  * accessing the kiocb cookie.
1662  */
1663 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1664 {
1665         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1666         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1667
1668         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1669         if (unlikely(needs_lock))
1670                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1671
1672         /*
1673          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1674          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1675          * different devices.
1676          */
1677         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1678                 ctx->poll_multi_queue = false;
1679         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1680                 struct io_kiocb *list_req;
1681
1682                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1683                                         comp_list);
1684                 if (list_req->file != req->file)
1685                         ctx->poll_multi_queue = true;
1686         }
1687
1688         /*
1689          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1690          * it to the front so we find it first.
1691          */
1692         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1693                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1694         else
1695                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1696
1697         if (unlikely(needs_lock)) {
1698                 /*
1699                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1700                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1701                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1702                  * whether should wake up sq thread.
1703                  */
1704                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1705                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1706                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1707
1708                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1709         }
1710 }
1711
1712 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1713 {
1714         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1715 }
1716
1717 /*
1718  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1719  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1720  * inline.
1721  */
1722 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1723 {
1724         if (S_ISBLK(mode)) {
1725                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1726                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1727                         return true;
1728                 return false;
1729         }
1730         if (S_ISSOCK(mode))
1731                 return true;
1732         if (S_ISREG(mode)) {
1733                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1734                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1735                     !io_is_uring_fops(file))
1736                         return true;
1737                 return false;
1738         }
1739
1740         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1741         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1742                 return true;
1743         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1748  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1749  * inline.
1750  */
1751 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1752 {
1753         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1754         unsigned int res = 0;
1755
1756         if (S_ISREG(mode))
1757                 res |= FFS_ISREG;
1758         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1759                 res |= FFS_NOWAIT;
1760         return res;
1761 }
1762
1763 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1764 {
1765         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1766         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1767         if (req->async_data) {
1768                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1769                 return false;
1770         }
1771         return true;
1772 }
1773
1774 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1775 {
1776         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1777         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1778
1779         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1780         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1781                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1782         if (!cdef->prep_async)
1783                 return 0;
1784         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1785                 return -EFAULT;
1786         if (!def->manual_alloc) {
1787                 if (io_alloc_async_data(req))
1788                         return -EAGAIN;
1789         }
1790         return cdef->prep_async(req);
1791 }
1792
1793 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1794 {
1795         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1796         struct io_kiocb *cur;
1797
1798         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1799         io_for_each_link(cur, req)
1800                 seq--;
1801         return seq;
1802 }
1803
1804 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1805         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1806 {
1807         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1808         struct io_defer_entry *de;
1809         int ret;
1810         u32 seq = io_get_sequence(req);
1811
1812         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1813         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1814         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1815                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1816 queue:
1817                 ctx->drain_active = false;
1818                 io_req_task_queue(req);
1819                 return;
1820         }
1821         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1822
1823         io_prep_async_link(req);
1824         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1825         if (!de) {
1826                 ret = -ENOMEM;
1827                 io_req_defer_failed(req, ret);
1828                 return;
1829         }
1830
1831         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1832         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1833                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1834                 kfree(de);
1835                 goto queue;
1836         }
1837
1838         trace_io_uring_defer(req);
1839         de->req = req;
1840         de->seq = seq;
1841         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1842         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1843 }
1844
1845 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1846 {
1847         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1848                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1849                 io_put_kbuf_comp(req);
1850                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1851         }
1852
1853         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1854                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1855
1856                 if (def->cleanup)
1857                         def->cleanup(req);
1858         }
1859         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1860                 kfree(req->apoll->double_poll);
1861                 kfree(req->apoll);
1862                 req->apoll = NULL;
1863         }
1864         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1865                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1866
1867                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1868         }
1869         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1870                 put_cred(req->creds);
1871         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1872                 kfree(req->async_data);
1873                 req->async_data = NULL;
1874         }
1875         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1876 }
1877
1878 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1879                            unsigned int issue_flags)
1880 {
1881         if (req->file || !def->needs_file)
1882                 return true;
1883
1884         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1885                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1886         else
1887                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1888
1889         return !!req->file;
1890 }
1891
1892 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1893 {
1894         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1895         const struct cred *creds = NULL;
1896         int ret;
1897
1898         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1899                 return -EBADF;
1900
1901         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1902                 creds = override_creds(req->creds);
1903
1904         if (!def->audit_skip)
1905                 audit_uring_entry(req->opcode);
1906
1907         ret = def->issue(req, issue_flags);
1908
1909         if (!def->audit_skip)
1910                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1911
1912         if (creds)
1913                 revert_creds(creds);
1914
1915         if (ret == IOU_OK) {
1916                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1917                         io_req_complete_defer(req);
1918                 else
1919                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1920         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1921                 return ret;
1922
1923         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1924         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1925                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1926
1927         return 0;
1928 }
1929
1930 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1931 {
1932         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1933         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1934                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1935 }
1936
1937 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1938 {
1939         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1940
1941         req = io_put_req_find_next(req);
1942         return req ? &req->work : NULL;
1943 }
1944
1945 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1946 {
1947         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1948         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1949         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1950         bool needs_poll = false;
1951         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1952
1953         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1954         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1955                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1956         else
1957                 req_ref_get(req);
1958
1959         io_arm_ltimeout(req);
1960
1961         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1962         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1963 fail:
1964                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1965                 return;
1966         }
1967         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1968                 err = -EBADF;
1969                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1970                 goto fail;
1971         }
1972
1973         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1974                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1975
1976                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1977                         needs_poll = true;
1978                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1979                 }
1980         }
1981
1982         do {
1983                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1984                 if (ret != -EAGAIN)
1985                         break;
1986                 /*
1987                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1988                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1989                  * wait for request slots on the block side.
1990                  */
1991                 if (!needs_poll) {
1992                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1993                                 break;
1994                         cond_resched();
1995                         continue;
1996                 }
1997
1998                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1999                         return;
2000                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2001                 needs_poll = false;
2002                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2003         } while (1);
2004
2005         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2006         if (ret < 0)
2007                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2008 }
2009
2010 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2011                                       unsigned int issue_flags)
2012 {
2013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2014         struct file *file = NULL;
2015         unsigned long file_ptr;
2016
2017         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2018
2019         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2020                 goto out;
2021         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2022         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2023         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2024         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2025         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2026         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2027         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2028 out:
2029         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2030         return file;
2031 }
2032
2033 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2034 {
2035         struct file *file = fget(fd);
2036
2037         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2038
2039         /* we don't allow fixed io_uring files */
2040         if (file && io_is_uring_fops(file))
2041                 io_req_track_inflight(req);
2042         return file;
2043 }
2044
2045 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2046         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2047 {
2048         struct io_kiocb *linked_timeout;
2049
2050         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2051                 io_req_defer_failed(req, ret);
2052                 return;
2053         }
2054
2055         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2056
2057         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2058         case IO_APOLL_READY:
2059                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2060                 io_req_task_queue(req);
2061                 break;
2062         case IO_APOLL_ABORTED:
2063                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2064                 io_queue_iowq(req, NULL);
2065                 break;
2066         case IO_APOLL_OK:
2067                 break;
2068         }
2069
2070         if (linked_timeout)
2071                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2072 }
2073
2074 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2075         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2076 {
2077         int ret;
2078
2079         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2080
2081         /*
2082          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2083          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2084          */
2085         if (likely(!ret))
2086                 io_arm_ltimeout(req);
2087         else
2088                 io_queue_async(req, ret);
2089 }
2090
2091 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2092         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2093 {
2094         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2095                 /*
2096                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2097                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2098                  */
2099                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2100                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2101                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2102         } else {
2103                 int ret = io_req_prep_async(req);
2104
2105                 if (unlikely(ret)) {
2106                         io_req_defer_failed(req, ret);
2107                         return;
2108                 }
2109
2110                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2111                         io_drain_req(req);
2112                 else
2113                         io_queue_iowq(req, NULL);
2114         }
2115 }
2116
2117 /*
2118  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2119  *
2120  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2121  */
2122 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2123                                         struct io_kiocb *req,
2124                                         unsigned int sqe_flags)
2125 {
2126         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2127                 return false;
2128
2129         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2130             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2131                 return false;
2132
2133         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2134                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2135                 return false;
2136
2137         return true;
2138 }
2139
2140 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2143         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2144
2145         ctx->drain_active = true;
2146         if (head) {
2147                 /*
2148                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2149                  * the head request and the next request/link after the current
2150                  * link. Considering sequential execution of links,
2151                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2152                  * link.
2153                  */
2154                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2155                 ctx->drain_next = true;
2156         }
2157 }
2158
2159 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2160                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2161         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2162 {
2163         const struct io_issue_def *def;
2164         unsigned int sqe_flags;
2165         int personality;
2166         u8 opcode;
2167
2168         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2169         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2170         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2171         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2172         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2173         req->file = NULL;
2174         req->rsrc_node = NULL;
2175         req->task = current;
2176
2177         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2178                 req->opcode = 0;
2179                 return -EINVAL;
2180         }
2181         def = &io_issue_defs[opcode];
2182         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2183                 /* enforce forwards compatibility on users */
2184                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2185                         return -EINVAL;
2186                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2187                         if (!def->buffer_select)
2188                                 return -EOPNOTSUPP;
2189                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2190                 }
2191                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2192                         ctx->drain_disabled = true;
2193                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2194                         if (ctx->drain_disabled)
2195                                 return -EOPNOTSUPP;
2196                         io_init_req_drain(req);
2197                 }
2198         }
2199         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2200                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2201                         return -EACCES;
2202                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2203                 if (ctx->drain_active)
2204                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2205                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2206                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2207                         ctx->drain_next = false;
2208                         ctx->drain_active = true;
2209                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2210                 }
2211         }
2212
2213         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2214                 return -EINVAL;
2215         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2216                 return -EINVAL;
2217
2218         if (def->needs_file) {
2219                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2220
2221                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2222
2223                 /*
2224                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2225                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2226                  */
2227                 if (state->need_plug && def->plug) {
2228                         state->plug_started = true;
2229                         state->need_plug = false;
2230                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2231                 }
2232         }
2233
2234         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2235         if (personality) {
2236                 int ret;
2237
2238                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2239                 if (!req->creds)
2240                         return -EINVAL;
2241                 get_cred(req->creds);
2242                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2243                 if (ret) {
2244                         put_cred(req->creds);
2245                         return ret;
2246                 }
2247                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2248         }
2249
2250         return def->prep(req, sqe);
2251 }
2252
2253 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2254                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2255 {
2256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2257         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2258         struct io_kiocb *head = link->head;
2259
2260         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2261
2262         /*
2263          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2264          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2265          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2266          * should find the flag and handle the rest.
2267          */
2268         req_fail_link_node(req, ret);
2269         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2270                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2271
2272         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2273                 if (head) {
2274                         link->last->link = req;
2275                         link->head = NULL;
2276                         req = head;
2277                 }
2278                 io_queue_sqe_fallback(req);
2279                 return ret;
2280         }
2281
2282         if (head)
2283                 link->last->link = req;
2284         else
2285                 link->head = req;
2286         link->last = req;
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2291                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2292         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2293 {
2294         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2295         int ret;
2296
2297         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2298         if (unlikely(ret))
2299                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2300
2301         /* don't need @sqe from now on */
2302         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
2303
2304         /*
2305          * If we already have a head request, queue this one for async
2306          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2307          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2308          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2309          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2310          */
2311         if (unlikely(link->head)) {
2312                 ret = io_req_prep_async(req);
2313                 if (unlikely(ret))
2314                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2315
2316                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2317                 link->last->link = req;
2318                 link->last = req;
2319
2320                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2321                         return 0;
2322                 /* last request of the link, flush it */
2323                 req = link->head;
2324                 link->head = NULL;
2325                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2326                         goto fallback;
2327
2328         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2329                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2330                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2331                         link->head = req;
2332                         link->last = req;
2333                 } else {
2334 fallback:
2335                         io_queue_sqe_fallback(req);
2336                 }
2337                 return 0;
2338         }
2339
2340         io_queue_sqe(req);
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2346  */
2347 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2348 {
2349         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2350
2351         if (unlikely(state->link.head))
2352                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2353         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2354         io_submit_flush_completions(ctx);
2355         if (state->plug_started)
2356                 blk_finish_plug(&state->plug);
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Start submission side cache.
2361  */
2362 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2363                                   unsigned int max_ios)
2364 {
2365         state->plug_started = false;
2366         state->need_plug = max_ios > 2;
2367         state->submit_nr = max_ios;
2368         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2369         state->link.head = NULL;
2370 }
2371
2372 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2373 {
2374         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2375
2376         /*
2377          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2378          * since once we write the new head, the application could
2379          * write new data to them.
2380          */
2381         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2386  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2387  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2388  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2389  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2390  * prevent a re-load down the line.
2391  */
2392 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2393 {
2394         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2395         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2396
2397         /*
2398          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2399          *
2400          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2401          *    head updates.
2402          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2403          *    though the application is the one updating it.
2404          */
2405         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2406         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2407                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2408                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2409                         head <<= 1;
2410                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2411                 return true;
2412         }
2413
2414         /* drop invalid entries */
2415         ctx->cq_extra--;
2416         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2417                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2418         return false;
2419 }
2420
2421 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2422         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2423 {
2424         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2425         unsigned int left;
2426         int ret;
2427
2428         if (unlikely(!entries))
2429                 return 0;
2430         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2431         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2432         io_get_task_refs(left);
2433         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2434
2435         do {
2436                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2437                 struct io_kiocb *req;
2438
2439                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2440                         break;
2441                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2442                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2443                         break;
2444                 }
2445
2446                 /*
2447                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2448                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2449                  */
2450                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2451                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2452                         left--;
2453                         break;
2454                 }
2455         } while (--left);
2456
2457         if (unlikely(left)) {
2458                 ret -= left;
2459                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2460                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2461                         ret = -EAGAIN;
2462                 current->io_uring->cached_refs += left;
2463         }
2464
2465         io_submit_state_end(ctx);
2466          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2467         io_commit_sqring(ctx);
2468         return ret;
2469 }
2470
2471 struct io_wait_queue {
2472         struct wait_queue_entry wq;
2473         struct io_ring_ctx *ctx;
2474         unsigned cq_tail;
2475         unsigned nr_timeouts;
2476         ktime_t timeout;
2477 };
2478
2479 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2480 {
2481         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2482                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2483 }
2484
2485 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2486 {
2487         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2488         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2489
2490         /*
2491          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2492          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2493          * regardless of event count.
2494          */
2495         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2496 }
2497
2498 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2499                             int wake_flags, void *key)
2500 {
2501         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2502
2503         /*
2504          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2505          * the task, and the next invocation will do it.
2506          */
2507         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2508                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2509         return -1;
2510 }
2511
2512 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2513 {
2514         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2515                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2516                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2517                         return 1;
2518         }
2519         if (io_run_task_work() > 0)
2520                 return 1;
2521         if (task_sigpending(current))
2522                 return -EINTR;
2523         return 0;
2524 }
2525
2526 /* when returns >0, the caller should retry */
2527 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2528                                           struct io_wait_queue *iowq)
2529 {
2530         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2531                 return 1;
2532         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2533                 return 1;
2534         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2535                 return 1;
2536         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2537                 return -EINTR;
2538         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2539                 return 0;
2540         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2541                 schedule();
2542         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2543                 return -ETIME;
2544         return 0;
2545 }
2546
2547 /*
2548  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2549  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2550  */
2551 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2552                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2553                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2554 {
2555         struct io_wait_queue iowq;
2556         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2557         int ret;
2558
2559         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2560                 return -EEXIST;
2561         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2562                 io_run_local_work(ctx);
2563         io_run_task_work();
2564         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2565         /* if user messes with these they will just get an early return */
2566         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2567                 return 0;
2568
2569         if (sig) {
2570 #ifdef CONFIG_COMPAT
2571                 if (in_compat_syscall())
2572                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2573                                                       sigsz);
2574                 else
2575 #endif
2576                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2577
2578                 if (ret)
2579                         return ret;
2580         }
2581
2582         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2583         iowq.wq.private = current;
2584         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2585         iowq.ctx = ctx;
2586         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2587         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2588         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2589
2590         if (uts) {
2591                 struct timespec64 ts;
2592
2593                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2594                         return -EFAULT;
2595                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2596         }
2597
2598         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2599         do {
2600                 unsigned long check_cq;
2601
2602                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2603                         WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 1);
2604                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2605                 } else {
2606                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2607                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2608                 }
2609
2610                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2611                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2612                 WRITE_ONCE(ctx->cq_waiting, 0);
2613
2614                 if (ret < 0)
2615                         break;
2616                 /*
2617                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2618                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2619                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2620                  */
2621                 io_run_task_work();
2622                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2623                         io_run_local_work(ctx);
2624
2625                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2626                 if (unlikely(check_cq)) {
2627                         /* let the caller flush overflows, retry */
2628                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2629                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2630                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2631                                 ret = -EBADR;
2632                                 break;
2633                         }
2634                 }
2635
2636                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2637                         ret = 0;
2638                         break;
2639                 }
2640                 cond_resched();
2641         } while (1);
2642
2643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2644                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2645         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2646
2647         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2648 }
2649
2650 static void io_mem_free(void *ptr)
2651 {
2652         struct page *page;
2653
2654         if (!ptr)
2655                 return;
2656
2657         page = virt_to_head_page(ptr);
2658         if (put_page_testzero(page))
2659                 free_compound_page(page);
2660 }
2661
2662 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2663 {
2664         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2665
2666         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2667 }
2668
2669 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2670                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2671 {
2672         struct io_rings *rings;
2673         size_t off, sq_array_size;
2674
2675         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2676         if (off == SIZE_MAX)
2677                 return SIZE_MAX;
2678         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2679                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2680                         return SIZE_MAX;
2681         }
2682
2683 #ifdef CONFIG_SMP
2684         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2685         if (off == 0)
2686                 return SIZE_MAX;
2687 #endif
2688
2689         if (sq_offset)
2690                 *sq_offset = off;
2691
2692         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2693         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2694                 return SIZE_MAX;
2695
2696         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2697                 return SIZE_MAX;
2698
2699         return off;
2700 }
2701
2702 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2703                                unsigned int eventfd_async)
2704 {
2705         struct io_ev_fd *ev_fd;
2706         __s32 __user *fds = arg;
2707         int fd;
2708
2709         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2710                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2711         if (ev_fd)
2712                 return -EBUSY;
2713
2714         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2715                 return -EFAULT;
2716
2717         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2718         if (!ev_fd)
2719                 return -ENOMEM;
2720
2721         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2722         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2723                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2724                 kfree(ev_fd);
2725                 return ret;
2726         }
2727
2728         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2729         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2730         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2731
2732         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2733         ctx->has_evfd = true;
2734         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2735         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2736         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2737         return 0;
2738 }
2739
2740 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2741 {
2742         struct io_ev_fd *ev_fd;
2743
2744         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2745                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2746         if (ev_fd) {
2747                 ctx->has_evfd = false;
2748                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2749                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2750                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2751                 return 0;
2752         }
2753
2754         return -ENXIO;
2755 }
2756
2757 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2758 {
2759         struct io_kiocb *req;
2760         int nr = 0;
2761
2762         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2763         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2764
2765         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2766                 req = io_extract_req(ctx);
2767                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2768                 nr++;
2769         }
2770         if (nr)
2771                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2772         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2773 }
2774
2775 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2776 {
2777         io_sq_thread_finish(ctx);
2778         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2779         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2780         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2781         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2782
2783         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2784         if (ctx->buf_data)
2785                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2786         if (ctx->file_data)
2787                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2788         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2789         io_eventfd_unregister(ctx);
2790         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2791         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2792         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2793         io_destroy_buffers(ctx);
2794         if (ctx->sq_creds)
2795                 put_cred(ctx->sq_creds);
2796         if (ctx->submitter_task)
2797                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2798
2799         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2800         if (ctx->rsrc_node)
2801                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2802         if (ctx->rsrc_backup_node)
2803                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2804         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2805         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2806
2807         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2808         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2809
2810 #if defined(CONFIG_UNIX)
2811         if (ctx->ring_sock) {
2812                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2813                 sock_release(ctx->ring_sock);
2814         }
2815 #endif
2816         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2817
2818         if (ctx->mm_account) {
2819                 mmdrop(ctx->mm_account);
2820                 ctx->mm_account = NULL;
2821         }
2822         io_mem_free(ctx->rings);
2823         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2824
2825         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2826         free_uid(ctx->user);
2827         io_req_caches_free(ctx);
2828         if (ctx->hash_map)
2829                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2830         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2831         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2832         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2833         kfree(ctx->io_bl);
2834         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2835         kfree(ctx);
2836 }
2837
2838 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2839 {
2840         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2841                                                poll_wq_task_work);
2842
2843         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2844         ctx->poll_activated = true;
2845         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2846
2847         /*
2848          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2849          * might've been lost due to loose synchronisation.
2850          */
2851         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2852         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2853 }
2854
2855 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2856 {
2857         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2858         /* already activated or in progress */
2859         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2860                 goto out;
2861         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2862                 goto out;
2863         if (!ctx->submitter_task)
2864                 goto out;
2865         /*
2866          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2867          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2868          */
2869         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2870         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2871         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2872                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2873 out:
2874         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2875 }
2876
2877 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2878 {
2879         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2880         __poll_t mask = 0;
2881
2882         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2883                 io_activate_pollwq(ctx);
2884
2885         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2886         /*
2887          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2888          * io_commit_cqring
2889          */
2890         smp_rmb();
2891         if (!io_sqring_full(ctx))
2892                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2893
2894         /*
2895          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2896          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2897          *      CPU0                    CPU1
2898          *      ----                    ----
2899          * lock(&ctx->uring_lock);
2900          *                              lock(&ep->mtx);
2901          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2902          * lock(&ep->mtx);
2903          *
2904          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2905          * pushes them to do the flush.
2906          */
2907
2908         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2909                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2910
2911         return mask;
2912 }
2913
2914 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2915 {
2916         const struct cred *creds;
2917
2918         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2919         if (creds) {
2920                 put_cred(creds);
2921                 return 0;
2922         }
2923
2924         return -EINVAL;
2925 }
2926
2927 struct io_tctx_exit {
2928         struct callback_head            task_work;
2929         struct completion               completion;
2930         struct io_ring_ctx              *ctx;
2931 };
2932
2933 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2934 {
2935         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2936         struct io_tctx_exit *work;
2937
2938         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2939         /*
2940          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2941          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2942          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2943          * work cancelation off the exec path.
2944          */
2945         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_idle))
2946                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2947         complete(&work->completion);
2948 }
2949
2950 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2951 {
2952         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2953
2954         return req->ctx == data;
2955 }
2956
2957 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2958 {
2959         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2960         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2961         unsigned long interval = HZ / 20;
2962         struct io_tctx_exit exit;
2963         struct io_tctx_node *node;
2964         int ret;
2965
2966         /*
2967          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2968          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2969          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2970          * as nobody else will be looking for them.
2971          */
2972         do {
2973                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2974                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2975                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2976                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2977                 }
2978
2979                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2980                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2981
2982                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2983                         cond_resched();
2984
2985                 if (ctx->sq_data) {
2986                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2987                         struct task_struct *tsk;
2988
2989                         io_sq_thread_park(sqd);
2990                         tsk = sqd->thread;
2991                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2992                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2993                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2994                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2995                 }
2996
2997                 io_req_caches_free(ctx);
2998
2999                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3000                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3001                         interval = HZ * 60;
3002                 }
3003         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3004
3005         init_completion(&exit.completion);
3006         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3007         exit.ctx = ctx;
3008         /*
3009          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3010          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3011          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3012          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3013          */
3014         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3015         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3016                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3017
3018                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3019                                         ctx_node);
3020                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3021                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3022                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3023                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3024                         continue;
3025
3026                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3027                 wait_for_completion(&exit.completion);
3028                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3029         }
3030         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3031         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3032         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3033
3034         io_ring_ctx_free(ctx);
3035 }
3036
3037 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3038 {
3039         unsigned long index;
3040         struct creds *creds;
3041
3042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3043         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3044         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3045                 io_unregister_personality(ctx, index);
3046         if (ctx->rings)
3047                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3048         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3049
3050         /*
3051          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3052          * and therefore did not submit any requests
3053          */
3054         if (ctx->rings)
3055                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3056
3057         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3058         /*
3059          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3060          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3061          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3062          * over using system_wq.
3063          */
3064         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3065 }
3066
3067 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3068 {
3069         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3070
3071         file->private_data = NULL;
3072         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3073         return 0;
3074 }
3075
3076 struct io_task_cancel {
3077         struct task_struct *task;
3078         bool all;
3079 };
3080
3081 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3082 {
3083         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3084         struct io_task_cancel *cancel = data;
3085
3086         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3087 }
3088
3089 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3090                                          struct task_struct *task,
3091                                          bool cancel_all)
3092 {
3093         struct io_defer_entry *de;
3094         LIST_HEAD(list);
3095
3096         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3097         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3098                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3099                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3100                         break;
3101                 }
3102         }
3103         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3104         if (list_empty(&list))
3105                 return false;
3106
3107         while (!list_empty(&list)) {
3108                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3109                 list_del_init(&de->list);
3110                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3111                 kfree(de);
3112         }
3113         return true;
3114 }
3115
3116 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3117 {
3118         struct io_tctx_node *node;
3119         enum io_wq_cancel cret;
3120         bool ret = false;
3121
3122         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3123         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3124                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3125
3126                 /*
3127                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3128                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3129                  */
3130                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3131                         continue;
3132                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3133                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3134         }
3135         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3136
3137         return ret;
3138 }
3139
3140 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3141                                                 struct task_struct *task,
3142                                                 bool cancel_all)
3143 {
3144         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3145         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3146         enum io_wq_cancel cret;
3147         bool ret = false;
3148
3149         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3150         if (!ctx->rings)
3151                 return false;
3152
3153         if (!task) {
3154                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3155         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3156                 /*
3157                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3158                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3159                  */
3160                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3161                                        &cancel, true);
3162                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3163         }
3164
3165         /* SQPOLL thread does its own polling */
3166         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3167             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3168                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3169                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3170                         ret = true;
3171                         cond_resched();
3172                 }
3173         }
3174
3175         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3176             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3177                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3178         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3179         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3180         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3181         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3182         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3183         if (task)
3184                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3185         return ret;
3186 }
3187
3188 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3189 {
3190         if (tracked)
3191                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3192         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3193 }
3194
3195 /*
3196  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3197  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3198  */
3199 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3200 {
3201         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3202         struct io_ring_ctx *ctx;
3203         s64 inflight;
3204         DEFINE_WAIT(wait);
3205
3206         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3207
3208         if (!current->io_uring)
3209                 return;
3210         if (tctx->io_wq)
3211                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3212
3213         atomic_inc(&tctx->in_idle);
3214         do {
3215                 bool loop = false;
3216
3217                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3218                 /* read completions before cancelations */
3219                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3220                 if (!inflight)
3221                         break;
3222
3223                 if (!sqd) {
3224                         struct io_tctx_node *node;
3225                         unsigned long index;
3226
3227                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3228                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3229                                 if (node->ctx->sq_data)
3230                                         continue;
3231                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3232                                                         current, cancel_all);
3233                         }
3234                 } else {
3235                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3236                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3237                                                                      current,
3238                                                                      cancel_all);
3239                 }
3240
3241                 if (loop) {
3242                         cond_resched();
3243                         continue;
3244                 }
3245
3246                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3247                 io_run_task_work();
3248                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3249
3250                 /*
3251                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3252                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3253                  * prepare_to_wait().
3254                  */
3255                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3256                         schedule();
3257                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3258         } while (1);
3259
3260         io_uring_clean_tctx(tctx);
3261         if (cancel_all) {
3262                 /*
3263                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3264                  * ->in_idle set for normal exit.
3265                  */
3266                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
3267                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3268                 __io_uring_free(current);
3269         }
3270 }
3271
3272 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3273 {
3274         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3275 }
3276
3277 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3278                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3279 {
3280         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3281         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3282         struct page *page;
3283         void *ptr;
3284
3285         switch (offset) {
3286         case IORING_OFF_SQ_RING:
3287         case IORING_OFF_CQ_RING:
3288                 ptr = ctx->rings;
3289                 break;
3290         case IORING_OFF_SQES:
3291                 ptr = ctx->sq_sqes;
3292                 break;
3293         default:
3294                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3295         }
3296
3297         page = virt_to_head_page(ptr);
3298         if (sz > page_size(page))
3299                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3300
3301         return ptr;
3302 }
3303
3304 #ifdef CONFIG_MMU
3305
3306 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3307 {
3308         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3309         unsigned long pfn;
3310         void *ptr;
3311
3312         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3313         if (IS_ERR(ptr))
3314                 return PTR_ERR(ptr);
3315
3316         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3317         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3318 }
3319
3320 #else /* !CONFIG_MMU */
3321
3322 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3323 {
3324         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3325 }
3326
3327 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3328 {
3329         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3330 }
3331
3332 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3333         unsigned long addr, unsigned long len,
3334         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3335 {
3336         void *ptr;
3337
3338         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3339         if (IS_ERR(ptr))
3340                 return PTR_ERR(ptr);
3341
3342         return (unsigned long) ptr;
3343 }
3344
3345 #endif /* !CONFIG_MMU */
3346
3347 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3348 {
3349         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3350                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3351
3352                 if (argsz != sizeof(arg))
3353                         return -EINVAL;
3354                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3355                         return -EFAULT;
3356         }
3357         return 0;
3358 }
3359
3360 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3361                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3362                           const sigset_t __user **sig)
3363 {
3364         struct io_uring_getevents_arg arg;
3365
3366         /*
3367          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3368          * is just a pointer to the sigset_t.
3369          */
3370         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3371                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3372                 *ts = NULL;
3373                 return 0;
3374         }
3375
3376         /*
3377          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3378          * timespec and sigset_t pointers if good.
3379          */
3380         if (*argsz != sizeof(arg))
3381                 return -EINVAL;
3382         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3383                 return -EFAULT;
3384         if (arg.pad)
3385                 return -EINVAL;
3386         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3387         *argsz = arg.sigmask_sz;
3388         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3389         return 0;
3390 }
3391
3392 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3393                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3394                 size_t, argsz)
3395 {
3396         struct io_ring_ctx *ctx;
3397         struct fd f;
3398         long ret;
3399
3400         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3401                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3402                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3403                 return -EINVAL;
3404
3405         /*
3406          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3407          * need only dereference our task private array to find it.
3408          */
3409         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3410                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3411
3412                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3413                         return -EINVAL;
3414                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3415                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3416                 f.flags = 0;
3417                 if (unlikely(!f.file))
3418                         return -EBADF;
3419         } else {
3420                 f = fdget(fd);
3421                 if (unlikely(!f.file))
3422                         return -EBADF;
3423                 ret = -EOPNOTSUPP;
3424                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3425                         goto out;
3426         }
3427
3428         ctx = f.file->private_data;
3429         ret = -EBADFD;
3430         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3431                 goto out;
3432
3433         /*
3434          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3435          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3436          * we were asked to.
3437          */
3438         ret = 0;
3439         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3440                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3441
3442                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3443                         ret = -EOWNERDEAD;
3444                         goto out;
3445                 }
3446                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3447                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3448                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3449                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3450
3451                 ret = to_submit;
3452         } else if (to_submit) {
3453                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3454                 if (unlikely(ret))
3455                         goto out;
3456
3457                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3458                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3459                 if (ret != to_submit) {
3460                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3461                         goto out;
3462                 }
3463                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3464                         if (ctx->syscall_iopoll)
3465                                 goto iopoll_locked;
3466                         /*
3467                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3468                          * it should handle ownership problems if any.
3469                          */
3470                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3471                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3472                 }
3473                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3474         }
3475
3476         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3477                 int ret2;
3478
3479                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3480                         /*
3481                          * We disallow the app entering submit/complete with
3482                          * polling, but we still need to lock the ring to
3483                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3484                          * a workqueue.
3485                          */
3486                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3487 iopoll_locked:
3488                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3489                         if (likely(!ret2)) {
3490                                 min_complete = min(min_complete,
3491                                                    ctx->cq_entries);
3492                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3493                         }
3494                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3495                 } else {
3496                         const sigset_t __user *sig;
3497                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3498
3499                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3500                         if (likely(!ret2)) {
3501                                 min_complete = min(min_complete,
3502                                                    ctx->cq_entries);
3503                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3504                                                       argsz, ts);
3505                         }
3506                 }
3507
3508                 if (!ret) {
3509                         ret = ret2;
3510
3511                         /*
3512                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3513                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3514                          * as they are obviously ok with those drops.
3515                          */
3516                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3517                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3518                                           &ctx->check_cq);
3519                 }
3520         }
3521 out:
3522         fdput(f);
3523         return ret;
3524 }
3525
3526 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3527         .release        = io_uring_release,
3528         .mmap           = io_uring_mmap,
3529 #ifndef CONFIG_MMU
3530         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3531         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3532 #endif
3533         .poll           = io_uring_poll,
3534 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3535         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3536 #endif
3537 };
3538
3539 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3540 {
3541         return file->f_op == &io_uring_fops;
3542 }
3543
3544 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3545                                          struct io_uring_params *p)
3546 {
3547         struct io_rings *rings;
3548         size_t size, sq_array_offset;
3549
3550         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3551         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3552         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3553
3554         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3555         if (size == SIZE_MAX)
3556                 return -EOVERFLOW;
3557
3558         rings = io_mem_alloc(size);
3559         if (!rings)
3560                 return -ENOMEM;
3561
3562         ctx->rings = rings;
3563         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3564         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3565         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3566         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3567         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3568
3569         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3570                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3571         else
3572                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3573         if (size == SIZE_MAX) {
3574                 io_mem_free(ctx->rings);
3575                 ctx->rings = NULL;
3576                 return -EOVERFLOW;
3577         }
3578
3579         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3580         if (!ctx->sq_sqes) {
3581                 io_mem_free(ctx->rings);
3582                 ctx->rings = NULL;
3583                 return -ENOMEM;
3584         }
3585
3586         return 0;
3587 }
3588
3589 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3590 {
3591         int ret, fd;
3592
3593         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3594         if (fd < 0)
3595                 return fd;
3596
3597         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3598         if (ret) {
3599                 put_unused_fd(fd);
3600                 return ret;
3601         }
3602         fd_install(fd, file);
3603         return fd;
3604 }
3605
3606 /*
3607  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3608  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3609  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3610  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3611  */
3612 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3613 {
3614         struct file *file;
3615 #if defined(CONFIG_UNIX)
3616         int ret;
3617
3618         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3619                                 &ctx->ring_sock);
3620         if (ret)
3621                 return ERR_PTR(ret);
3622 #endif
3623
3624         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3625                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3626 #if defined(CONFIG_UNIX)
3627         if (IS_ERR(file)) {
3628                 sock_release(ctx->ring_sock);
3629                 ctx->ring_sock = NULL;
3630         } else {
3631                 ctx->ring_sock->file = file;
3632         }
3633 #endif
3634         return file;
3635 }
3636
3637 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3638                                   struct io_uring_params __user *params)
3639 {
3640         struct io_ring_ctx *ctx;
3641         struct file *file;
3642         int ret;
3643
3644         if (!entries)
3645                 return -EINVAL;
3646         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3647                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3648                         return -EINVAL;
3649                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3650         }
3651
3652         /*
3653          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3654          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3655          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3656          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3657          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3658          * of CQ ring entries manually.
3659          */
3660         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3661         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3662                 /*
3663                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3664                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3665                  * any cq vs sq ring sizing.
3666                  */
3667                 if (!p->cq_entries)
3668                         return -EINVAL;
3669                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3670                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3671                                 return -EINVAL;
3672                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3673                 }
3674                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3675                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3676                         return -EINVAL;
3677         } else {
3678                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3679         }
3680
3681         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3682         if (!ctx)
3683                 return -ENOMEM;
3684
3685         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3686             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3687             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3688                 ctx->task_complete = true;
3689
3690         /*
3691          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3692          * purposes, see io_activate_pollwq()
3693          */
3694         if (!ctx->task_complete)
3695                 ctx->poll_activated = true;
3696
3697         /*
3698          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3699          * space applications don't need to do io completion events
3700          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3701          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3702          */
3703         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3704             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3705                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3706
3707         ctx->compat = in_compat_syscall();
3708         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3709                 ctx->user = get_uid(current_user());
3710
3711         /*
3712          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3713          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3714          */
3715         ret = -EINVAL;
3716         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3717                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3718                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3719                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3720                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3721                         goto err;
3722                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3723         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3724                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3725         } else {
3726                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3727                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3728                         goto err;
3729                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3730         }
3731
3732         /*
3733          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3734          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3735          * that.
3736          */
3737         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3738             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3739                 goto err;
3740         }
3741
3742         /*
3743          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3744          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3745          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3746          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3747          */
3748         mmgrab(current->mm);
3749         ctx->mm_account = current->mm;
3750
3751         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3752         if (ret)
3753                 goto err;
3754
3755         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3756         if (ret)
3757                 goto err;
3758         /* always set a rsrc node */
3759         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3760         if (ret)
3761                 goto err;
3762         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3763
3764         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3765         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3766         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3767         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3768         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3769         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3770         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3771         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3772
3773         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3774         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3775         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3776         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3777         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3778         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3779         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3780         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3781
3782         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3783                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3784                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3785                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3786                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3787                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3788                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3789
3790         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3791                 ret = -EFAULT;
3792                 goto err;
3793         }
3794
3795         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3796             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3797                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3798
3799         file = io_uring_get_file(ctx);
3800         if (IS_ERR(file)) {
3801                 ret = PTR_ERR(file);
3802                 goto err;
3803         }
3804
3805         /*
3806          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3807          * having closed it before we finish setup
3808          */
3809         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3810         if (ret < 0) {
3811                 /* fput will clean it up */
3812                 fput(file);
3813                 return ret;
3814         }
3815
3816         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3817         return ret;
3818 err:
3819         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3820         return ret;
3821 }
3822
3823 /*
3824  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3825  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3826  * params structure passed in.
3827  */
3828 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3829 {
3830         struct io_uring_params p;
3831         int i;
3832
3833         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3834                 return -EFAULT;
3835         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3836                 if (p.resv[i])
3837                         return -EINVAL;
3838         }
3839
3840         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3841                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3842                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3843                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3844                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3845                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3846                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         return io_uring_create(entries, &p, params);
3850 }
3851
3852 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3853                 struct io_uring_params __user *, params)
3854 {
3855         return io_uring_setup(entries, params);
3856 }
3857
3858 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3859                            unsigned nr_args)
3860 {
3861         struct io_uring_probe *p;
3862         size_t size;
3863         int i, ret;
3864
3865         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3866         if (size == SIZE_MAX)
3867                 return -EOVERFLOW;
3868         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3869         if (!p)
3870                 return -ENOMEM;
3871
3872         ret = -EFAULT;
3873         if (copy_from_user(p, arg, size))
3874                 goto out;
3875         ret = -EINVAL;
3876         if (memchr_inv(p, 0, size))
3877                 goto out;
3878
3879         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3880         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3881                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3882
3883         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3884                 p->ops[i].op = i;
3885                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
3886                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3887         }
3888         p->ops_len = i;
3889
3890         ret = 0;
3891         if (copy_to_user(arg, p, size))
3892                 ret = -EFAULT;
3893 out:
3894         kfree(p);
3895         return ret;
3896 }
3897
3898 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3899 {
3900         const struct cred *creds;
3901         u32 id;
3902         int ret;
3903
3904         creds = get_current_cred();
3905
3906         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3907                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3908         if (ret < 0) {
3909                 put_cred(creds);
3910                 return ret;
3911         }
3912         return id;
3913 }
3914
3915 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3916                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3917 {
3918         struct io_uring_restriction *res;
3919         size_t size;
3920         int i, ret;
3921
3922         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3923         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3924                 return -EBADFD;
3925
3926         /* We allow only a single restrictions registration */
3927         if (ctx->restrictions.registered)
3928                 return -EBUSY;
3929
3930         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3931                 return -EINVAL;
3932
3933         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3934         if (size == SIZE_MAX)
3935                 return -EOVERFLOW;
3936
3937         res = memdup_user(arg, size);
3938         if (IS_ERR(res))
3939                 return PTR_ERR(res);
3940
3941         ret = 0;
3942
3943         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3944                 switch (res[i].opcode) {
3945                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3946                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3947                                 ret = -EINVAL;
3948                                 goto out;
3949                         }
3950
3951                         __set_bit(res[i].register_op,
3952                                   ctx->restrictions.register_op);
3953                         break;
3954                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3955                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3956                                 ret = -EINVAL;
3957                                 goto out;
3958                         }
3959
3960                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3961                         break;
3962                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3963                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3964                         break;
3965                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3966                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3967                         break;
3968                 default:
3969                         ret = -EINVAL;
3970                         goto out;
3971                 }
3972         }
3973
3974 out:
3975         /* Reset all restrictions if an error happened */
3976         if (ret != 0)
3977                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3978         else
3979                 ctx->restrictions.registered = true;
3980
3981         kfree(res);
3982         return ret;
3983 }
3984
3985 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3986 {
3987         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3988                 return -EBADFD;
3989
3990         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
3991                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3992                 /*
3993                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
3994                  * submitter_task is set.
3995                  */
3996                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
3997                         io_activate_pollwq(ctx);
3998         }
3999
4000         if (ctx->restrictions.registered)
4001                 ctx->restricted = 1;
4002
4003         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4004         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4005                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4006         return 0;
4007 }
4008
4009 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4010                                        void __user *arg, unsigned len)
4011 {
4012         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4013         cpumask_var_t new_mask;
4014         int ret;
4015
4016         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4017                 return -EINVAL;
4018
4019         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4020                 return -ENOMEM;
4021
4022         cpumask_clear(new_mask);
4023         if (len > cpumask_size())
4024                 len = cpumask_size();
4025
4026         if (in_compat_syscall()) {
4027                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4028                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4029                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4030         } else {
4031                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4032         }
4033
4034         if (ret) {
4035                 free_cpumask_var(new_mask);
4036                 return -EFAULT;
4037         }
4038
4039         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4040         free_cpumask_var(new_mask);
4041         return ret;
4042 }
4043
4044 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4045 {
4046         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4047
4048         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4049                 return -EINVAL;
4050
4051         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4052 }
4053
4054 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4055                                                void __user *arg)
4056         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4057 {
4058         struct io_tctx_node *node;
4059         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4060         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4061         __u32 new_count[2];
4062         int i, ret;
4063
4064         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4065                 return -EFAULT;
4066         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4067                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4068                         return -EINVAL;
4069
4070         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4071                 sqd = ctx->sq_data;
4072                 if (sqd) {
4073                         /*
4074                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4075                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4076                          * a ref to the ctx.
4077                          */
4078                         refcount_inc(&sqd->refs);
4079                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4080                         mutex_lock(&sqd->lock);
4081                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4082                         if (sqd->thread)
4083                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4084                 }
4085         } else {
4086                 tctx = current->io_uring;
4087         }
4088
4089         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4090
4091         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4092                 if (new_count[i])
4093                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4094         ctx->iowq_limits_set = true;
4095
4096         if (tctx && tctx->io_wq) {
4097                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4098                 if (ret)
4099                         goto err;
4100         } else {
4101                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4102         }
4103
4104         if (sqd) {
4105                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4106                 io_put_sq_data(sqd);
4107         }
4108
4109         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4110                 return -EFAULT;
4111
4112         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4113         if (sqd)
4114                 return 0;
4115
4116         /* now propagate the restriction to all registered users */
4117         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4118                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4119
4120                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4121                         continue;
4122
4123                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4124                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4125                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4126                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4127         }
4128         return 0;
4129 err:
4130         if (sqd) {
4131                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4132                 io_put_sq_data(sqd);
4133         }
4134         return ret;
4135 }
4136
4137 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4138                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4139         __releases(ctx->uring_lock)
4140         __acquires(ctx->uring_lock)
4141 {
4142         int ret;
4143
4144         /*
4145          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4146          * dying as we're holding a file ref here.
4147          */
4148         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4149                 return -ENXIO;
4150
4151         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4152                 return -EEXIST;
4153
4154         if (ctx->restricted) {
4155                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4156                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4157                         return -EACCES;
4158         }
4159
4160         switch (opcode) {
4161         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4162                 ret = -EFAULT;
4163                 if (!arg)
4164                         break;
4165                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4166                 break;
4167         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4168                 ret = -EINVAL;
4169                 if (arg || nr_args)
4170                         break;
4171                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4172                 break;
4173         case IORING_REGISTER_FILES:
4174                 ret = -EFAULT;
4175                 if (!arg)
4176                         break;
4177                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4178                 break;
4179         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4180                 ret = -EINVAL;
4181                 if (arg || nr_args)
4182                         break;
4183                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4184                 break;
4185         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4186                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4187                 break;
4188         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4189                 ret = -EINVAL;
4190                 if (nr_args != 1)
4191                         break;
4192                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4193                 break;
4194         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4195                 ret = -EINVAL;
4196                 if (nr_args != 1)
4197                         break;
4198                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4199                 break;
4200         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4201                 ret = -EINVAL;
4202                 if (arg || nr_args)
4203                         break;
4204                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4205                 break;
4206         case IORING_REGISTER_PROBE:
4207                 ret = -EINVAL;
4208                 if (!arg || nr_args > 256)
4209                         break;
4210                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4211                 break;
4212         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4213                 ret = -EINVAL;
4214                 if (arg || nr_args)
4215                         break;
4216                 ret = io_register_personality(ctx);
4217                 break;
4218         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4219                 ret = -EINVAL;
4220                 if (arg)
4221                         break;
4222                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4223                 break;
4224         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4225                 ret = -EINVAL;
4226                 if (arg || nr_args)
4227                         break;
4228                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4229                 break;
4230         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4231                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4232                 break;
4233         case IORING_REGISTER_FILES2:
4234                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4235                 break;
4236         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4237                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4238                                               IORING_RSRC_FILE);
4239                 break;
4240         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4241                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4242                 break;
4243         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4244                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4245                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4246                 break;
4247         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4248                 ret = -EINVAL;
4249                 if (!arg || !nr_args)
4250                         break;
4251                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4252                 break;
4253         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4254                 ret = -EINVAL;
4255                 if (arg || nr_args)
4256                         break;
4257                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4258                 break;
4259         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4260                 ret = -EINVAL;
4261                 if (!arg || nr_args != 2)
4262                         break;
4263                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4264                 break;
4265         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4266                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4267                 break;
4268         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4269                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4270                 break;
4271         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4272                 ret = -EINVAL;
4273                 if (!arg || nr_args != 1)
4274                         break;
4275                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4276                 break;
4277         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4278                 ret = -EINVAL;
4279                 if (!arg || nr_args != 1)
4280                         break;
4281                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4282                 break;
4283         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4284                 ret = -EINVAL;
4285                 if (!arg || nr_args != 1)
4286                         break;
4287                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4288                 break;
4289         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4290                 ret = -EINVAL;
4291                 if (!arg || nr_args)
4292                         break;
4293                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4294                 break;
4295         default:
4296                 ret = -EINVAL;
4297                 break;
4298         }
4299
4300         return ret;
4301 }
4302
4303 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4304                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4305 {
4306         struct io_ring_ctx *ctx;
4307         long ret = -EBADF;
4308         struct fd f;
4309         bool use_registered_ring;
4310
4311         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4312         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4313
4314         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4315                 return -EINVAL;
4316
4317         if (use_registered_ring) {
4318                 /*
4319                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4320                  * need only dereference our task private array to find it.
4321                  */
4322                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4323
4324                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4325                         return -EINVAL;
4326                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4327                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4328                 f.flags = 0;
4329                 if (unlikely(!f.file))
4330                         return -EBADF;
4331         } else {
4332                 f = fdget(fd);
4333                 if (unlikely(!f.file))
4334                         return -EBADF;
4335                 ret = -EOPNOTSUPP;
4336                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4337                         goto out_fput;
4338         }
4339
4340         ctx = f.file->private_data;
4341
4342         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4343         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4344         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4345         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4346 out_fput:
4347         fdput(f);
4348         return ret;
4349 }
4350
4351 static int __init io_uring_init(void)
4352 {
4353 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4354         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4355         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4356 } while (0)
4357
4358 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4359         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4360 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4361         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4362         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4363         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4364         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4365         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4366         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4367         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4368         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4369         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4370         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4371         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4372         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4373         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4374         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4375         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4376         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4377         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4378         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4379         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4380         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4381         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4382         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4383         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4384         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4385         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4386         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4387         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4388         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4389         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4390         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4391         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4392         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4393         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4394         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4395         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4396         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4397         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4398         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4399         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4400         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4401         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4402         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4403         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4404         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4405
4406         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4407                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4408         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4409                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4410
4411         /* ->buf_index is u16 */
4412         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4413         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4414                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4415
4416         /* should fit into one byte */
4417         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4418         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4419         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4420
4421         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4422
4423         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4424
4425         io_uring_optable_init();
4426
4427         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4428                                 SLAB_ACCOUNT);
4429         return 0;
4430 };
4431 __initcall(io_uring_init);