jfs: logmgr: use __bio_add_page to add single page to bio
[linux-block.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "alloc_cache.h"
99
100 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
101 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
102
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
107                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
110                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
114                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
117                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
118
119 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
120
121 #define IO_COMPL_BATCH                  32
122 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
123
124 enum {
125         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
126         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
127 };
128
129 enum {
130         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
131         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
132 };
133
134 struct io_defer_entry {
135         struct list_head        list;
136         struct io_kiocb         *req;
137         u32                     seq;
138 };
139
140 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
141 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
142 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct task_struct *task,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
149 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
150 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
151 static void io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx);
152 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
153 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx);
154
155 struct kmem_cache *req_cachep;
156
157 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
158 {
159 #if defined(CONFIG_UNIX)
160         if (io_is_uring_fops(file)) {
161                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
162
163                 return ctx->ring_sock->sk;
164         }
165 #endif
166         return NULL;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
169
170 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
171 {
172         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs) ||
173             ctx->submit_state.cqes_count)
174                 __io_submit_flush_completions(ctx);
175 }
176
177 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
178 {
179         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
180 }
181
182 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
183 {
184         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
185 }
186
187 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
188 {
189         struct io_kiocb *req;
190
191         io_for_each_link(req, head) {
192                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
193                         return true;
194         }
195         return false;
196 }
197
198 /*
199  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
200  * User must not hold timeout_lock.
201  */
202 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
203                         bool cancel_all)
204 {
205         bool matched;
206
207         if (task && head->task != task)
208                 return false;
209         if (cancel_all)
210                 return true;
211
212         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
213                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
214
215                 /* protect against races with linked timeouts */
216                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
217                 matched = io_match_linked(head);
218                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
219         } else {
220                 matched = io_match_linked(head);
221         }
222         return matched;
223 }
224
225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
226 {
227         req_set_fail(req);
228         io_req_set_res(req, res, 0);
229 }
230
231 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
232 {
233         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
234         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
235 }
236
237 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
238 {
239         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
240
241         complete(&ctx->ref_comp);
242 }
243
244 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
247                                                 fallback_work.work);
248         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
249         struct io_kiocb *req, *tmp;
250         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
251
252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
253         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
254                 req->io_task_work.func(req, &ts);
255         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
256                 return;
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259 }
260
261 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
262 {
263         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
264         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
265
266         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
267         if (!table->hbs)
268                 return -ENOMEM;
269
270         table->hash_bits = bits;
271         init_hash_table(table, hash_buckets);
272         return 0;
273 }
274
275 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
276 {
277         struct io_ring_ctx *ctx;
278         int hash_bits;
279
280         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
281         if (!ctx)
282                 return NULL;
283
284         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
285
286         /*
287          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
288          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
289          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
290          */
291         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
292         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
294                 goto err;
295         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
296                 goto err;
297
298         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
299         if (!ctx->dummy_ubuf)
300                 goto err;
301         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
302         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
303
304         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
305                             0, GFP_KERNEL))
306                 goto err;
307
308         ctx->flags = p->flags;
309         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
313         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
314                             sizeof(struct io_rsrc_node));
315         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
316                             sizeof(struct async_poll));
317         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
318                             sizeof(struct io_async_msghdr));
319         init_completion(&ctx->ref_comp);
320         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
321         mutex_init(&ctx->uring_lock);
322         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
323         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
324         init_waitqueue_head(&ctx->rsrc_quiesce_wq);
325         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
326         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
327         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
333         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
334         init_llist_head(&ctx->work_llist);
335         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
336         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
337         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
338         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
339         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
340         return ctx;
341 err:
342         kfree(ctx->dummy_ubuf);
343         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
344         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
345         kfree(ctx->io_bl);
346         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
347         kfree(ctx);
348         return NULL;
349 }
350
351 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
352 {
353         struct io_rings *r = ctx->rings;
354
355         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
356         ctx->cq_extra--;
357 }
358
359 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
360 {
361         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
362                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
363
364                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
365         }
366
367         return false;
368 }
369
370 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
371 {
372         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
373                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
374                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
375         }
376 }
377
378 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
379 {
380         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
381                 return NULL;
382
383         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
384         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
385
386         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
387         io_req_set_refcount(req);
388         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
389         return req->link;
390 }
391
392 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
393 {
394         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
395                 return NULL;
396         return __io_prep_linked_timeout(req);
397 }
398
399 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
400 {
401         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
402 }
403
404 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
405 {
406         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
407                 __io_arm_ltimeout(req);
408 }
409
410 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
411 {
412         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
413         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
414
415         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
416                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
417                 req->creds = get_current_cred();
418         }
419
420         req->work.list.next = NULL;
421         req->work.flags = 0;
422         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
423         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
424                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
425
426         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
427                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
428
429         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
430                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
431
432                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
433                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
434                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
435                         should_hash = false;
436                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
437                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
438         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
439                 if (def->unbound_nonreg_file)
440                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
441         }
442 }
443
444 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
445 {
446         struct io_kiocb *cur;
447
448         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
449                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
450
451                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
452                 io_for_each_link(cur, req)
453                         io_prep_async_work(cur);
454                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
455         } else {
456                 io_for_each_link(cur, req)
457                         io_prep_async_work(cur);
458         }
459 }
460
461 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
462 {
463         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
464         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
465
466         BUG_ON(!tctx);
467         BUG_ON(!tctx->io_wq);
468
469         /* init ->work of the whole link before punting */
470         io_prep_async_link(req);
471
472         /*
473          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
474          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
475          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
476          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
477          * worker for it).
478          */
479         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
480                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
481
482         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
483         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
484         if (link)
485                 io_queue_linked_timeout(link);
486 }
487
488 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
489 {
490         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
491                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
492                                                 struct io_defer_entry, list);
493
494                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
495                         break;
496                 list_del_init(&de->list);
497                 io_req_task_queue(de->req);
498                 kfree(de);
499         }
500 }
501
502
503 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
504 {
505         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
506         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
507
508         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
509                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
510
511         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
512          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
513          * it regardless.
514          */
515         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
516                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
517                 kfree(ev_fd);
518         }
519 }
520
521 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
522 {
523         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
524
525         rcu_read_lock();
526         /*
527          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
528          * and eventfd_signal
529          */
530         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
531
532         /*
533          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
534          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
535          * the function and rcu_read_lock.
536          */
537         if (unlikely(!ev_fd))
538                 goto out;
539         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
540                 goto out;
541         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
542                 goto out;
543
544         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
545                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
546         } else {
547                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
548                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
549                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
550                 else
551                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
552         }
553
554 out:
555         rcu_read_unlock();
556 }
557
558 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
559 {
560         bool skip;
561
562         spin_lock(&ctx->completion_lock);
563
564         /*
565          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
566          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
567          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
568          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
569          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
570          * posted to the CQ ring.
571          */
572         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
573         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
574         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
575         if (skip)
576                 return;
577
578         io_eventfd_signal(ctx);
579 }
580
581 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
582 {
583         if (ctx->poll_activated)
584                 io_poll_wq_wake(ctx);
585         if (ctx->off_timeout_used)
586                 io_flush_timeouts(ctx);
587         if (ctx->drain_active) {
588                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
589                 io_queue_deferred(ctx);
590                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
591         }
592         if (ctx->has_evfd)
593                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
594 }
595
596 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
597         __acquires(ctx->completion_lock)
598 {
599         if (!ctx->task_complete)
600                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
601 }
602
603 static inline void __io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
604 {
605         if (!ctx->task_complete)
606                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
607 }
608
609 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
610         __acquires(ctx->completion_lock)
611 {
612         spin_lock(&ctx->completion_lock);
613 }
614
615 static inline void io_cq_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
616         __releases(ctx->completion_lock)
617 {
618         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
619 }
620
621 /* keep it inlined for io_submit_flush_completions() */
622 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
623         __releases(ctx->completion_lock)
624 {
625         io_commit_cqring(ctx);
626         __io_cq_unlock(ctx);
627         io_commit_cqring_flush(ctx);
628         io_cqring_wake(ctx);
629 }
630
631 static void __io_cq_unlock_post_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
632         __releases(ctx->completion_lock)
633 {
634         io_commit_cqring(ctx);
635
636         if (ctx->task_complete) {
637                 /*
638                  * ->task_complete implies that only current might be waiting
639                  * for CQEs, and obviously, we currently don't. No one is
640                  * waiting, wakeups are futile, skip them.
641                  */
642                 io_commit_cqring_flush(ctx);
643         } else {
644                 __io_cq_unlock(ctx);
645                 io_commit_cqring_flush(ctx);
646                 io_cqring_wake(ctx);
647         }
648 }
649
650 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
651         __releases(ctx->completion_lock)
652 {
653         io_commit_cqring(ctx);
654         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
655         io_commit_cqring_flush(ctx);
656         io_cqring_wake(ctx);
657 }
658
659 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
660 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
661 {
662         struct io_overflow_cqe *ocqe;
663         LIST_HEAD(list);
664
665         io_cq_lock(ctx);
666         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
667         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
668         io_cq_unlock(ctx);
669
670         while (!list_empty(&list)) {
671                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
672                 list_del(&ocqe->list);
673                 kfree(ocqe);
674         }
675 }
676
677 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
678 {
679         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
680
681         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
682                 return;
683
684         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
685                 cqe_size <<= 1;
686
687         io_cq_lock(ctx);
688         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
689                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
690                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
691
692                 if (!cqe)
693                         break;
694                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
695                                         struct io_overflow_cqe, list);
696                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
697                 list_del(&ocqe->list);
698                 kfree(ocqe);
699         }
700
701         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
702                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
703                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
704         }
705         io_cq_unlock_post(ctx);
706 }
707
708 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
709 {
710         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
711         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
712                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
713         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
714         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
715                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
716 }
717
718 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
719 {
720         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
721                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
722 }
723
724 /* can be called by any task */
725 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task, int nr)
726 {
727         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
728
729         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
730         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
731                 wake_up(&tctx->wait);
732         put_task_struct_many(task, nr);
733 }
734
735 /* used by a task to put its own references */
736 static void io_put_task_local(struct task_struct *task, int nr)
737 {
738         task->io_uring->cached_refs += nr;
739 }
740
741 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
742 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
743 {
744         if (likely(task == current))
745                 io_put_task_local(task, nr);
746         else
747                 io_put_task_remote(task, nr);
748 }
749
750 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
751 {
752         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
753
754         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
755         refcount_add(refill, &current->usage);
756         tctx->cached_refs += refill;
757 }
758
759 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
760 {
761         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
762         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
763
764         if (refs) {
765                 tctx->cached_refs = 0;
766                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
767                 put_task_struct_many(task, refs);
768         }
769 }
770
771 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
772                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
773 {
774         struct io_overflow_cqe *ocqe;
775         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
776         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
777
778         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
779
780         if (is_cqe32)
781                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
782
783         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
784         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
785         if (!ocqe) {
786                 /*
787                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
788                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
789                  * on the floor.
790                  */
791                 io_account_cq_overflow(ctx);
792                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
793                 return false;
794         }
795         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
796                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
797                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
798
799         }
800         ocqe->cqe.user_data = user_data;
801         ocqe->cqe.res = res;
802         ocqe->cqe.flags = cflags;
803         if (is_cqe32) {
804                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
805                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
806         }
807         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
808         return true;
809 }
810
811 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
812 {
813         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
814                 req->extra1 = 0;
815                 req->extra2 = 0;
816         }
817         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
818                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
819                                         req->extra1, req->extra2);
820 }
821
822 /*
823  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
824  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
825  * fill the cq entry
826  */
827 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
828 {
829         struct io_rings *rings = ctx->rings;
830         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
831         unsigned int free, queued, len;
832
833         /*
834          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
835          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
836          * Force overflow the completion.
837          */
838         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
839                 return NULL;
840
841         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
842         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
843         free = ctx->cq_entries - queued;
844         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
845         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
846         if (!len)
847                 return NULL;
848
849         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
850                 off <<= 1;
851                 len <<= 1;
852         }
853
854         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
855         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
856
857         ctx->cached_cq_tail++;
858         ctx->cqe_cached++;
859         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
860                 ctx->cqe_cached++;
861         return &rings->cqes[off];
862 }
863
864 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
865                               u32 cflags)
866 {
867         struct io_uring_cqe *cqe;
868
869         ctx->cq_extra++;
870
871         /*
872          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
873          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
874          * the ring.
875          */
876         cqe = io_get_cqe(ctx);
877         if (likely(cqe)) {
878                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
879
880                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
881                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
882                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
883
884                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
885                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
886                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
887                 }
888                 return true;
889         }
890         return false;
891 }
892
893 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
894         __must_hold(&ctx->uring_lock)
895 {
896         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
897         unsigned int i;
898
899         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
900         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
901                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
902
903                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
904                         if (ctx->task_complete) {
905                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
906                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
907                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
908                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
909                         } else {
910                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
911                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
912                         }
913                 }
914         }
915         state->cqes_count = 0;
916 }
917
918 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
919                               bool allow_overflow)
920 {
921         bool filled;
922
923         io_cq_lock(ctx);
924         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
925         if (!filled && allow_overflow)
926                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
927
928         io_cq_unlock_post(ctx);
929         return filled;
930 }
931
932 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
933 {
934         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
935 }
936
937 bool io_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool defer, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
938                 bool allow_overflow)
939 {
940         struct io_uring_cqe *cqe;
941         unsigned int length;
942
943         if (!defer)
944                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
945
946         length = ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes);
947
948         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
949
950         if (ctx->submit_state.cqes_count == length) {
951                 __io_cq_lock(ctx);
952                 __io_flush_post_cqes(ctx);
953                 /* no need to flush - flush is deferred */
954                 __io_cq_unlock_post(ctx);
955         }
956
957         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
958          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
959          * and in that it works just as well.
960          */
961         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
962                 return false;
963
964         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
965         cqe->user_data = user_data;
966         cqe->res = res;
967         cqe->flags = cflags;
968         return true;
969 }
970
971 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
972 {
973         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
974         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
975
976         io_cq_lock(ctx);
977         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
978                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
979
980         /*
981          * If we're the last reference to this request, add to our locked
982          * free_list cache.
983          */
984         if (req_ref_put_and_test(req)) {
985                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
986                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
987                                 io_disarm_next(req);
988                         if (req->link) {
989                                 io_req_task_queue(req->link);
990                                 req->link = NULL;
991                         }
992                 }
993                 io_put_kbuf_comp(req);
994                 io_dismantle_req(req);
995                 rsrc_node = req->rsrc_node;
996                 /*
997                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
998                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
999                  * deadlocks.
1000                  */
1001                 io_put_task_remote(req->task, 1);
1002                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1003                 ctx->locked_free_nr++;
1004         }
1005         io_cq_unlock_post(ctx);
1006
1007         if (rsrc_node) {
1008                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1009                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1010                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1011         }
1012 }
1013
1014 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1015 {
1016         if (req->ctx->task_complete && req->ctx->submitter_task != current) {
1017                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1018                 io_req_task_work_add(req);
1019         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1020                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1021                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1022         } else {
1023                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1024
1025                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1026                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1027                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1028         }
1029 }
1030
1031 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1032         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1033 {
1034         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1035
1036         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1037
1038         req_set_fail(req);
1039         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1040         if (def->fail)
1041                 def->fail(req);
1042         io_req_complete_defer(req);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1047  * advance and keep them valid across allocations.
1048  */
1049 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1050 {
1051         req->ctx = ctx;
1052         req->link = NULL;
1053         req->async_data = NULL;
1054         /* not necessary, but safer to zero */
1055         req->cqe.res = 0;
1056 }
1057
1058 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1059                                         struct io_submit_state *state)
1060 {
1061         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1062         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1063         ctx->locked_free_nr = 0;
1064         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1069  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1070  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1071  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1072  */
1073 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1074         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1075 {
1076         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1077         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1078         int ret, i;
1079
1080         /*
1081          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1082          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1083          * side cache.
1084          */
1085         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1086                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1087                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1088                         return true;
1089         }
1090
1091         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1092
1093         /*
1094          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1095          * retry single alloc to be on the safe side.
1096          */
1097         if (unlikely(ret <= 0)) {
1098                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1099                 if (!reqs[0])
1100                         return false;
1101                 ret = 1;
1102         }
1103
1104         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1105         for (i = 0; i < ret; i++) {
1106                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1107
1108                 io_preinit_req(req, ctx);
1109                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1110         }
1111         return true;
1112 }
1113
1114 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         unsigned int flags = req->flags;
1117
1118         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1119                 io_clean_op(req);
1120         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1121                 io_put_file(req->file);
1122 }
1123
1124 static __cold void io_free_req_tw(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1125 {
1126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1127
1128         if (req->rsrc_node) {
1129                 io_tw_lock(ctx, ts);
1130                 io_put_rsrc_node(ctx, req->rsrc_node);
1131         }
1132         io_dismantle_req(req);
1133         io_put_task_remote(req->task, 1);
1134
1135         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1136         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1137         ctx->locked_free_nr++;
1138         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1139 }
1140
1141 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1142 {
1143         req->io_task_work.func = io_free_req_tw;
1144         io_req_task_work_add(req);
1145 }
1146
1147 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1148 {
1149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1150
1151         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1152         io_disarm_next(req);
1153         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1154 }
1155
1156 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1157 {
1158         struct io_kiocb *nxt;
1159
1160         /*
1161          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1162          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1163          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1164          * of the chain.
1165          */
1166         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1167                 __io_req_find_next_prep(req);
1168         nxt = req->link;
1169         req->link = NULL;
1170         return nxt;
1171 }
1172
1173 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1174 {
1175         if (!ctx)
1176                 return;
1177         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1178                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1179         if (ts->locked) {
1180                 io_submit_flush_completions(ctx);
1181                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1182                 ts->locked = false;
1183         }
1184         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1185 }
1186
1187 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1188                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1189                                    struct io_tw_state *ts,
1190                                    struct llist_node *last)
1191 {
1192         unsigned int count = 0;
1193
1194         while (node && node != last) {
1195                 struct llist_node *next = node->next;
1196                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1197                                                     io_task_work.node);
1198
1199                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1200
1201                 if (req->ctx != *ctx) {
1202                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1203                         *ctx = req->ctx;
1204                         /* if not contended, grab and improve batching */
1205                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1206                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1207                 }
1208                 req->io_task_work.func(req, ts);
1209                 node = next;
1210                 count++;
1211                 if (unlikely(need_resched())) {
1212                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1213                         *ctx = NULL;
1214                         cond_resched();
1215                 }
1216         }
1217
1218         return count;
1219 }
1220
1221 /**
1222  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1223  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1224  * @new:        new entry as the head of the list
1225  *
1226  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1227  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1228  */
1229 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1230                                                struct llist_node *new)
1231 {
1232         return xchg(&head->first, new);
1233 }
1234
1235 /**
1236  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1237  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1238  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1239  * @new:        new entry as the head of the list
1240  *
1241  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1242  */
1243
1244 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1245                                                   struct llist_node *old,
1246                                                   struct llist_node *new)
1247 {
1248         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1249 }
1250
1251 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1252 {
1253         struct io_tw_state ts = {};
1254         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1255         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1256                                                   task_work);
1257         struct llist_node fake = {};
1258         struct llist_node *node;
1259         unsigned int loops = 0;
1260         unsigned int count = 0;
1261
1262         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1263                 io_fallback_tw(tctx);
1264                 return;
1265         }
1266
1267         do {
1268                 loops++;
1269                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1270                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1271
1272                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1273                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1274                         continue;
1275                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1276                         io_submit_flush_completions(ctx);
1277                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1278                                 continue;
1279                 }
1280                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1281         } while (node != &fake);
1282
1283         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1284
1285         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1286         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1287                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1288
1289         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1290 }
1291
1292 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx)
1293 {
1294         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1295         struct io_kiocb *req;
1296
1297         while (node) {
1298                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1299                 node = node->next;
1300                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1301                               &req->ctx->fallback_llist))
1302                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1303         }
1304 }
1305
1306 static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1307 {
1308         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1309         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1310         struct llist_node *first;
1311
1312         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1313                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1314
1315         first = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1316         do {
1317                 nr_tw_prev = 0;
1318                 if (first) {
1319                         struct io_kiocb *first_req = container_of(first,
1320                                                         struct io_kiocb,
1321                                                         io_task_work.node);
1322                         /*
1323                          * Might be executed at any moment, rely on
1324                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1325                          */
1326                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1327                 }
1328                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1329                 /* Large enough to fail the nr_wait comparison below */
1330                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1331                         nr_tw = -1U;
1332
1333                 req->nr_tw = nr_tw;
1334                 req->io_task_work.node.next = first;
1335         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &first,
1336                               &req->io_task_work.node));
1337
1338         if (!first) {
1339                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1340                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1341                 if (ctx->has_evfd)
1342                         io_eventfd_signal(ctx);
1343         }
1344
1345         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1346         /* no one is waiting */
1347         if (!nr_wait)
1348                 return;
1349         /* either not enough or the previous add has already woken it up */
1350         if (nr_wait > nr_tw || nr_tw_prev >= nr_wait)
1351                 return;
1352         /* pairs with set_current_state() in io_cqring_wait() */
1353         smp_mb__after_atomic();
1354         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1355 }
1356
1357 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1358 {
1359         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1361
1362         if (!(flags & IOU_F_TWQ_FORCE_NORMAL) &&
1363             (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)) {
1364                 rcu_read_lock();
1365                 io_req_local_work_add(req, flags);
1366                 rcu_read_unlock();
1367                 return;
1368         }
1369
1370         /* task_work already pending, we're done */
1371         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1372                 return;
1373
1374         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1375                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1376
1377         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1378                 return;
1379
1380         io_fallback_tw(tctx);
1381 }
1382
1383 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         struct llist_node *node;
1386
1387         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1388         while (node) {
1389                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1390                                                     io_task_work.node);
1391
1392                 node = node->next;
1393                 __io_req_task_work_add(req, IOU_F_TWQ_FORCE_NORMAL);
1394         }
1395 }
1396
1397 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1398 {
1399         struct llist_node *node;
1400         unsigned int loops = 0;
1401         int ret = 0;
1402
1403         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1404                 return -EEXIST;
1405         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1406                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1407 again:
1408         node = io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL);
1409         while (node) {
1410                 struct llist_node *next = node->next;
1411                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1412                                                     io_task_work.node);
1413                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1414                 req->io_task_work.func(req, ts);
1415                 ret++;
1416                 node = next;
1417         }
1418         loops++;
1419
1420         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1421                 goto again;
1422         if (ts->locked) {
1423                 io_submit_flush_completions(ctx);
1424                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1425                         goto again;
1426         }
1427         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1428         return ret;
1429 }
1430
1431 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1432 {
1433         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1434         int ret;
1435
1436         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1437                 return 0;
1438
1439         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1440         /* shouldn't happen! */
1441         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1442                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1443         return ret;
1444 }
1445
1446 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1447 {
1448         struct io_tw_state ts = {};
1449         int ret;
1450
1451         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1452         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1453         if (ts.locked)
1454                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1455
1456         return ret;
1457 }
1458
1459 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1460 {
1461         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1462         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1463 }
1464
1465 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1466 {
1467         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1468         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1469         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1470                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1471         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1472                 io_queue_iowq(req, ts);
1473         else
1474                 io_queue_sqe(req);
1475 }
1476
1477 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1478 {
1479         io_req_set_res(req, ret, 0);
1480         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1481         io_req_task_work_add(req);
1482 }
1483
1484 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1485 {
1486         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1487         io_req_task_work_add(req);
1488 }
1489
1490 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1493
1494         if (nxt)
1495                 io_req_task_queue(nxt);
1496 }
1497
1498 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1499         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1500 {
1501         struct task_struct *task = NULL;
1502         int task_refs = 0;
1503
1504         do {
1505                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1506                                                     comp_list);
1507
1508                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1509                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1510                                 node = req->comp_list.next;
1511                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1512                                         continue;
1513                         }
1514                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1515                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1516
1517                                 if (apoll->double_poll)
1518                                         kfree(apoll->double_poll);
1519                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1520                                         kfree(apoll);
1521                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1522                         }
1523                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1524                                 io_queue_next(req);
1525                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1526                                 io_clean_op(req);
1527                 }
1528                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1529                         io_put_file(req->file);
1530
1531                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1532
1533                 if (req->task != task) {
1534                         if (task)
1535                                 io_put_task(task, task_refs);
1536                         task = req->task;
1537                         task_refs = 0;
1538                 }
1539                 task_refs++;
1540                 node = req->comp_list.next;
1541                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1542         } while (node);
1543
1544         if (task)
1545                 io_put_task(task, task_refs);
1546 }
1547
1548 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1549         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1550 {
1551         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1552         struct io_wq_work_node *node;
1553
1554         __io_cq_lock(ctx);
1555         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1556         if (state->cqes_count)
1557                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1558         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1559                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1560                                             comp_list);
1561
1562                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1563                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1564                         if (ctx->task_complete) {
1565                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1566                                 io_req_cqe_overflow(req);
1567                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1568                         } else {
1569                                 io_req_cqe_overflow(req);
1570                         }
1571                 }
1572         }
1573         __io_cq_unlock_post_flush(ctx);
1574
1575         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1576                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1577                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1578         }
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1583  * was the last reference to this request.
1584  */
1585 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1586 {
1587         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1588
1589         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1590                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1591                         nxt = io_req_find_next(req);
1592                 io_free_req(req);
1593         }
1594         return nxt;
1595 }
1596
1597 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1598 {
1599         /* See comment at the top of this file */
1600         smp_rmb();
1601         return __io_cqring_events(ctx);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1606  * find and complete them.
1607  */
1608 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1609 {
1610         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1611                 return;
1612
1613         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1614         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1615                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1616                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1617                         break;
1618                 /*
1619                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1620                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1621                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1622                  */
1623                 if (need_resched()) {
1624                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1625                         cond_resched();
1626                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1627                 }
1628         }
1629         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1630 }
1631
1632 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1633 {
1634         unsigned int nr_events = 0;
1635         int ret = 0;
1636         unsigned long check_cq;
1637
1638         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1639                 return -EEXIST;
1640
1641         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1642         if (unlikely(check_cq)) {
1643                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1644                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1645                 /*
1646                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1647                  * dropped CQE.
1648                  */
1649                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1650                         return -EBADR;
1651         }
1652         /*
1653          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1654          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1655          * already triggered a CQE (eg in error).
1656          */
1657         if (io_cqring_events(ctx))
1658                 return 0;
1659
1660         do {
1661                 /*
1662                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1663                  * application entering polling for a command before it gets
1664                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1665                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1666                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1667                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1668                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1669                  * very same mutex.
1670                  */
1671                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1672                     io_task_work_pending(ctx)) {
1673                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1674
1675                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1676
1677                         if (task_work_pending(current) ||
1678                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1679                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1680                                 io_run_task_work();
1681                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1682                         }
1683                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1684                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1685                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1686                                 break;
1687                 }
1688                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1689                 if (ret < 0)
1690                         break;
1691                 nr_events += ret;
1692                 ret = 0;
1693         } while (nr_events < min && !need_resched());
1694
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1699 {
1700         if (ts->locked)
1701                 io_req_complete_defer(req);
1702         else
1703                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1708  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1709  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1710  * accessing the kiocb cookie.
1711  */
1712 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1713 {
1714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1715         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1716
1717         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1718         if (unlikely(needs_lock))
1719                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1720
1721         /*
1722          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1723          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1724          * different devices.
1725          */
1726         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1727                 ctx->poll_multi_queue = false;
1728         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1729                 struct io_kiocb *list_req;
1730
1731                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1732                                         comp_list);
1733                 if (list_req->file != req->file)
1734                         ctx->poll_multi_queue = true;
1735         }
1736
1737         /*
1738          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1739          * it to the front so we find it first.
1740          */
1741         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1742                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1743         else
1744                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1745
1746         if (unlikely(needs_lock)) {
1747                 /*
1748                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1749                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1750                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1751                  * whether should wake up sq thread.
1752                  */
1753                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1754                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1755                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1756
1757                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1758         }
1759 }
1760
1761 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1762 {
1763         return !bdev || bdev_nowait(bdev);
1764 }
1765
1766 /*
1767  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1768  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1769  * inline.
1770  */
1771 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1772 {
1773         if (S_ISBLK(mode)) {
1774                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1775                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1776                         return true;
1777                 return false;
1778         }
1779         if (S_ISSOCK(mode))
1780                 return true;
1781         if (S_ISREG(mode)) {
1782                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1783                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1784                     !io_is_uring_fops(file))
1785                         return true;
1786                 return false;
1787         }
1788
1789         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1790         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1791                 return true;
1792         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1793 }
1794
1795 /*
1796  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1797  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1798  * inline.
1799  */
1800 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1801 {
1802         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1803         unsigned int res = 0;
1804
1805         if (S_ISREG(mode))
1806                 res |= FFS_ISREG;
1807         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1808                 res |= FFS_NOWAIT;
1809         return res;
1810 }
1811
1812 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1813 {
1814         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1815         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1816         if (req->async_data) {
1817                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1818                 return false;
1819         }
1820         return true;
1821 }
1822
1823 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1824 {
1825         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1826         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1827
1828         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1829         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1830                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1831         if (!cdef->prep_async)
1832                 return 0;
1833         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1834                 return -EFAULT;
1835         if (!def->manual_alloc) {
1836                 if (io_alloc_async_data(req))
1837                         return -EAGAIN;
1838         }
1839         return cdef->prep_async(req);
1840 }
1841
1842 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1845         struct io_kiocb *cur;
1846
1847         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1848         io_for_each_link(cur, req)
1849                 seq--;
1850         return seq;
1851 }
1852
1853 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1854         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1855 {
1856         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1857         struct io_defer_entry *de;
1858         int ret;
1859         u32 seq = io_get_sequence(req);
1860
1861         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1862         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1863         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1864                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1865 queue:
1866                 ctx->drain_active = false;
1867                 io_req_task_queue(req);
1868                 return;
1869         }
1870         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1871
1872         io_prep_async_link(req);
1873         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1874         if (!de) {
1875                 ret = -ENOMEM;
1876                 io_req_defer_failed(req, ret);
1877                 return;
1878         }
1879
1880         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1881         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1882                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1883                 kfree(de);
1884                 goto queue;
1885         }
1886
1887         trace_io_uring_defer(req);
1888         de->req = req;
1889         de->seq = seq;
1890         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1891         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1892 }
1893
1894 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1895 {
1896         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1897                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1898                 io_put_kbuf_comp(req);
1899                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1900         }
1901
1902         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1903                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1904
1905                 if (def->cleanup)
1906                         def->cleanup(req);
1907         }
1908         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1909                 kfree(req->apoll->double_poll);
1910                 kfree(req->apoll);
1911                 req->apoll = NULL;
1912         }
1913         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1914                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1915
1916                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1917         }
1918         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1919                 put_cred(req->creds);
1920         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1921                 kfree(req->async_data);
1922                 req->async_data = NULL;
1923         }
1924         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1925 }
1926
1927 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1928                            unsigned int issue_flags)
1929 {
1930         if (req->file || !def->needs_file)
1931                 return true;
1932
1933         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1934                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1935         else
1936                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1937
1938         return !!req->file;
1939 }
1940
1941 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1942 {
1943         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1944         const struct cred *creds = NULL;
1945         int ret;
1946
1947         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1948                 return -EBADF;
1949
1950         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1951                 creds = override_creds(req->creds);
1952
1953         if (!def->audit_skip)
1954                 audit_uring_entry(req->opcode);
1955
1956         ret = def->issue(req, issue_flags);
1957
1958         if (!def->audit_skip)
1959                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1960
1961         if (creds)
1962                 revert_creds(creds);
1963
1964         if (ret == IOU_OK) {
1965                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1966                         io_req_complete_defer(req);
1967                 else
1968                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1969         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1970                 return ret;
1971
1972         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1973         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1974                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1975
1976         return 0;
1977 }
1978
1979 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1980 {
1981         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1982         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1983                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1984 }
1985
1986 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1987 {
1988         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1989
1990         req = io_put_req_find_next(req);
1991         return req ? &req->work : NULL;
1992 }
1993
1994 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1995 {
1996         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1997         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1998         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1999         bool needs_poll = false;
2000         int ret = 0, err = -ECANCELED;
2001
2002         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
2003         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
2004                 __io_req_set_refcount(req, 2);
2005         else
2006                 req_ref_get(req);
2007
2008         io_arm_ltimeout(req);
2009
2010         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
2011         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2012 fail:
2013                 io_req_task_queue_fail(req, err);
2014                 return;
2015         }
2016         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
2017                 err = -EBADF;
2018                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
2019                 goto fail;
2020         }
2021
2022         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
2023                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
2024
2025                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
2026                         needs_poll = true;
2027                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
2028                 }
2029         }
2030
2031         do {
2032                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
2033                 if (ret != -EAGAIN)
2034                         break;
2035                 /*
2036                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
2037                  * forcing a sync submission from here, since we can't
2038                  * wait for request slots on the block side.
2039                  */
2040                 if (!needs_poll) {
2041                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2042                                 break;
2043                         cond_resched();
2044                         continue;
2045                 }
2046
2047                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
2048                         return;
2049                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
2050                 needs_poll = false;
2051                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
2052         } while (1);
2053
2054         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
2055         if (ret < 0)
2056                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
2057 }
2058
2059 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
2060                                       unsigned int issue_flags)
2061 {
2062         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2063         struct file *file = NULL;
2064         unsigned long file_ptr;
2065
2066         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
2067
2068         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
2069                 goto out;
2070         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
2071         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
2072         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
2073         file_ptr &= ~FFS_MASK;
2074         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
2075         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
2076         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
2077 out:
2078         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2079         return file;
2080 }
2081
2082 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2083 {
2084         struct file *file = fget(fd);
2085
2086         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2087
2088         /* we don't allow fixed io_uring files */
2089         if (file && io_is_uring_fops(file))
2090                 io_req_track_inflight(req);
2091         return file;
2092 }
2093
2094 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2095         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2096 {
2097         struct io_kiocb *linked_timeout;
2098
2099         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2100                 io_req_defer_failed(req, ret);
2101                 return;
2102         }
2103
2104         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2105
2106         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2107         case IO_APOLL_READY:
2108                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2109                 io_req_task_queue(req);
2110                 break;
2111         case IO_APOLL_ABORTED:
2112                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2113                 io_queue_iowq(req, NULL);
2114                 break;
2115         case IO_APOLL_OK:
2116                 break;
2117         }
2118
2119         if (linked_timeout)
2120                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2121 }
2122
2123 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2124         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2125 {
2126         int ret;
2127
2128         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2129
2130         /*
2131          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2132          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2133          */
2134         if (likely(!ret))
2135                 io_arm_ltimeout(req);
2136         else
2137                 io_queue_async(req, ret);
2138 }
2139
2140 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2141         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2142 {
2143         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2144                 /*
2145                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2146                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2147                  */
2148                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2149                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2150                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2151         } else {
2152                 int ret = io_req_prep_async(req);
2153
2154                 if (unlikely(ret)) {
2155                         io_req_defer_failed(req, ret);
2156                         return;
2157                 }
2158
2159                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2160                         io_drain_req(req);
2161                 else
2162                         io_queue_iowq(req, NULL);
2163         }
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2168  *
2169  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2170  */
2171 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2172                                         struct io_kiocb *req,
2173                                         unsigned int sqe_flags)
2174 {
2175         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2176                 return false;
2177
2178         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2179             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2180                 return false;
2181
2182         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2183                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2184                 return false;
2185
2186         return true;
2187 }
2188
2189 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2190 {
2191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2192         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2193
2194         ctx->drain_active = true;
2195         if (head) {
2196                 /*
2197                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2198                  * the head request and the next request/link after the current
2199                  * link. Considering sequential execution of links,
2200                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2201                  * link.
2202                  */
2203                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2204                 ctx->drain_next = true;
2205         }
2206 }
2207
2208 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2209                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2210         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2211 {
2212         const struct io_issue_def *def;
2213         unsigned int sqe_flags;
2214         int personality;
2215         u8 opcode;
2216
2217         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2218         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2219         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2220         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2221         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2222         req->file = NULL;
2223         req->rsrc_node = NULL;
2224         req->task = current;
2225
2226         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2227                 req->opcode = 0;
2228                 return -EINVAL;
2229         }
2230         def = &io_issue_defs[opcode];
2231         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2232                 /* enforce forwards compatibility on users */
2233                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2234                         return -EINVAL;
2235                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2236                         if (!def->buffer_select)
2237                                 return -EOPNOTSUPP;
2238                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2239                 }
2240                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2241                         ctx->drain_disabled = true;
2242                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2243                         if (ctx->drain_disabled)
2244                                 return -EOPNOTSUPP;
2245                         io_init_req_drain(req);
2246                 }
2247         }
2248         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2249                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2250                         return -EACCES;
2251                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2252                 if (ctx->drain_active)
2253                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2254                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2255                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2256                         ctx->drain_next = false;
2257                         ctx->drain_active = true;
2258                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2259                 }
2260         }
2261
2262         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2263                 return -EINVAL;
2264         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2265                 return -EINVAL;
2266
2267         if (def->needs_file) {
2268                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2269
2270                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2271
2272                 /*
2273                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2274                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2275                  */
2276                 if (state->need_plug && def->plug) {
2277                         state->plug_started = true;
2278                         state->need_plug = false;
2279                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2280                 }
2281         }
2282
2283         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2284         if (personality) {
2285                 int ret;
2286
2287                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2288                 if (!req->creds)
2289                         return -EINVAL;
2290                 get_cred(req->creds);
2291                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2292                 if (ret) {
2293                         put_cred(req->creds);
2294                         return ret;
2295                 }
2296                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2297         }
2298
2299         return def->prep(req, sqe);
2300 }
2301
2302 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2303                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2304 {
2305         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2306         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2307         struct io_kiocb *head = link->head;
2308
2309         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2310
2311         /*
2312          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2313          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2314          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2315          * should find the flag and handle the rest.
2316          */
2317         req_fail_link_node(req, ret);
2318         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2319                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2320
2321         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2322                 if (head) {
2323                         link->last->link = req;
2324                         link->head = NULL;
2325                         req = head;
2326                 }
2327                 io_queue_sqe_fallback(req);
2328                 return ret;
2329         }
2330
2331         if (head)
2332                 link->last->link = req;
2333         else
2334                 link->head = req;
2335         link->last = req;
2336         return 0;
2337 }
2338
2339 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2340                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2341         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2342 {
2343         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2344         int ret;
2345
2346         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2347         if (unlikely(ret))
2348                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2349
2350         trace_io_uring_submit_req(req);
2351
2352         /*
2353          * If we already have a head request, queue this one for async
2354          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2355          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2356          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2357          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2358          */
2359         if (unlikely(link->head)) {
2360                 ret = io_req_prep_async(req);
2361                 if (unlikely(ret))
2362                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2363
2364                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2365                 link->last->link = req;
2366                 link->last = req;
2367
2368                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2369                         return 0;
2370                 /* last request of the link, flush it */
2371                 req = link->head;
2372                 link->head = NULL;
2373                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2374                         goto fallback;
2375
2376         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2377                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2378                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2379                         link->head = req;
2380                         link->last = req;
2381                 } else {
2382 fallback:
2383                         io_queue_sqe_fallback(req);
2384                 }
2385                 return 0;
2386         }
2387
2388         io_queue_sqe(req);
2389         return 0;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2394  */
2395 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2396 {
2397         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2398
2399         if (unlikely(state->link.head))
2400                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2401         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2402         io_submit_flush_completions(ctx);
2403         if (state->plug_started)
2404                 blk_finish_plug(&state->plug);
2405 }
2406
2407 /*
2408  * Start submission side cache.
2409  */
2410 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2411                                   unsigned int max_ios)
2412 {
2413         state->plug_started = false;
2414         state->need_plug = max_ios > 2;
2415         state->submit_nr = max_ios;
2416         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2417         state->link.head = NULL;
2418 }
2419
2420 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2421 {
2422         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2423
2424         /*
2425          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2426          * since once we write the new head, the application could
2427          * write new data to them.
2428          */
2429         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2434  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2435  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2436  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2437  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2438  * prevent a re-load down the line.
2439  */
2440 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2441 {
2442         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2443         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2444
2445         /*
2446          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2447          *
2448          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2449          *    head updates.
2450          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2451          *    though the application is the one updating it.
2452          */
2453         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2454         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2455                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2456                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2457                         head <<= 1;
2458                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2459                 return true;
2460         }
2461
2462         /* drop invalid entries */
2463         ctx->cq_extra--;
2464         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2465                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2466         return false;
2467 }
2468
2469 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2470         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2471 {
2472         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2473         unsigned int left;
2474         int ret;
2475
2476         if (unlikely(!entries))
2477                 return 0;
2478         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2479         ret = left = min(nr, entries);
2480         io_get_task_refs(left);
2481         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2482
2483         do {
2484                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2485                 struct io_kiocb *req;
2486
2487                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2488                         break;
2489                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2490                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2491                         break;
2492                 }
2493
2494                 /*
2495                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2496                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2497                  */
2498                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2499                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2500                         left--;
2501                         break;
2502                 }
2503         } while (--left);
2504
2505         if (unlikely(left)) {
2506                 ret -= left;
2507                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2508                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2509                         ret = -EAGAIN;
2510                 current->io_uring->cached_refs += left;
2511         }
2512
2513         io_submit_state_end(ctx);
2514          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2515         io_commit_sqring(ctx);
2516         return ret;
2517 }
2518
2519 struct io_wait_queue {
2520         struct wait_queue_entry wq;
2521         struct io_ring_ctx *ctx;
2522         unsigned cq_tail;
2523         unsigned nr_timeouts;
2524         ktime_t timeout;
2525 };
2526
2527 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2528 {
2529         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2530                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2531 }
2532
2533 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2534 {
2535         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2536         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2537
2538         /*
2539          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2540          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2541          * regardless of event count.
2542          */
2543         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2544 }
2545
2546 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2547                             int wake_flags, void *key)
2548 {
2549         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2550
2551         /*
2552          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2553          * the task, and the next invocation will do it.
2554          */
2555         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2556                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2557         return -1;
2558 }
2559
2560 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2561 {
2562         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2563                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2564                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2565                         return 1;
2566         }
2567         if (io_run_task_work() > 0)
2568                 return 1;
2569         if (task_sigpending(current))
2570                 return -EINTR;
2571         return 0;
2572 }
2573
2574 /* when returns >0, the caller should retry */
2575 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2576                                           struct io_wait_queue *iowq)
2577 {
2578         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2579                 return 1;
2580         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2581                 return 1;
2582         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2583                 return 1;
2584         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2585                 return -EINTR;
2586         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2587                 return 0;
2588         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2589                 schedule();
2590         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2591                 return -ETIME;
2592         return 0;
2593 }
2594
2595 /*
2596  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2597  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2598  */
2599 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2600                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2601                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2602 {
2603         struct io_wait_queue iowq;
2604         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2605         int ret;
2606
2607         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2608                 return -EEXIST;
2609         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2610                 io_run_local_work(ctx);
2611         io_run_task_work();
2612         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2613         /* if user messes with these they will just get an early return */
2614         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2615                 return 0;
2616
2617         if (sig) {
2618 #ifdef CONFIG_COMPAT
2619                 if (in_compat_syscall())
2620                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2621                                                       sigsz);
2622                 else
2623 #endif
2624                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2625
2626                 if (ret)
2627                         return ret;
2628         }
2629
2630         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2631         iowq.wq.private = current;
2632         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2633         iowq.ctx = ctx;
2634         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2635         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2636         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2637
2638         if (uts) {
2639                 struct timespec64 ts;
2640
2641                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2642                         return -EFAULT;
2643                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2644         }
2645
2646         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2647         do {
2648                 unsigned long check_cq;
2649
2650                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2651                         int nr_wait = (int) iowq.cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2652
2653                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2654                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2655                 } else {
2656                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2657                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2658                 }
2659
2660                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2661                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2662                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 0);
2663
2664                 if (ret < 0)
2665                         break;
2666                 /*
2667                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2668                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2669                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2670                  */
2671                 io_run_task_work();
2672                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2673                         io_run_local_work(ctx);
2674
2675                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2676                 if (unlikely(check_cq)) {
2677                         /* let the caller flush overflows, retry */
2678                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2679                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2680                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2681                                 ret = -EBADR;
2682                                 break;
2683                         }
2684                 }
2685
2686                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2687                         ret = 0;
2688                         break;
2689                 }
2690                 cond_resched();
2691         } while (1);
2692
2693         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2694                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2695         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2696
2697         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2698 }
2699
2700 static void io_mem_free(void *ptr)
2701 {
2702         struct page *page;
2703
2704         if (!ptr)
2705                 return;
2706
2707         page = virt_to_head_page(ptr);
2708         if (put_page_testzero(page))
2709                 free_compound_page(page);
2710 }
2711
2712 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2713 {
2714         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2715
2716         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2717 }
2718
2719 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2720                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2721 {
2722         struct io_rings *rings;
2723         size_t off, sq_array_size;
2724
2725         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2726         if (off == SIZE_MAX)
2727                 return SIZE_MAX;
2728         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2729                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2730                         return SIZE_MAX;
2731         }
2732
2733 #ifdef CONFIG_SMP
2734         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2735         if (off == 0)
2736                 return SIZE_MAX;
2737 #endif
2738
2739         if (sq_offset)
2740                 *sq_offset = off;
2741
2742         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2743         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2744                 return SIZE_MAX;
2745
2746         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2747                 return SIZE_MAX;
2748
2749         return off;
2750 }
2751
2752 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2753                                unsigned int eventfd_async)
2754 {
2755         struct io_ev_fd *ev_fd;
2756         __s32 __user *fds = arg;
2757         int fd;
2758
2759         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2760                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2761         if (ev_fd)
2762                 return -EBUSY;
2763
2764         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2765                 return -EFAULT;
2766
2767         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2768         if (!ev_fd)
2769                 return -ENOMEM;
2770
2771         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2772         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2773                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2774                 kfree(ev_fd);
2775                 return ret;
2776         }
2777
2778         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2779         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2780         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2781
2782         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2783         ctx->has_evfd = true;
2784         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2785         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2786         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2791 {
2792         struct io_ev_fd *ev_fd;
2793
2794         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2795                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2796         if (ev_fd) {
2797                 ctx->has_evfd = false;
2798                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2799                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2800                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2801                 return 0;
2802         }
2803
2804         return -ENXIO;
2805 }
2806
2807 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2808 {
2809         struct io_kiocb *req;
2810         int nr = 0;
2811
2812         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2813         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2814
2815         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2816                 req = io_extract_req(ctx);
2817                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2818                 nr++;
2819         }
2820         if (nr)
2821                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2822         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2823 }
2824
2825 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2826 {
2827         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2828 }
2829
2830 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2831 {
2832         io_sq_thread_finish(ctx);
2833         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2834         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)))
2835                 return;
2836
2837         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2838         if (ctx->buf_data)
2839                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2840         if (ctx->file_data)
2841                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2842         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2843         io_eventfd_unregister(ctx);
2844         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2845         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2846         io_destroy_buffers(ctx);
2847         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2848         if (ctx->sq_creds)
2849                 put_cred(ctx->sq_creds);
2850         if (ctx->submitter_task)
2851                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2852
2853         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2854         if (ctx->rsrc_node)
2855                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2856
2857         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2858
2859 #if defined(CONFIG_UNIX)
2860         if (ctx->ring_sock) {
2861                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2862                 sock_release(ctx->ring_sock);
2863         }
2864 #endif
2865         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2866
2867         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2868         if (ctx->mm_account) {
2869                 mmdrop(ctx->mm_account);
2870                 ctx->mm_account = NULL;
2871         }
2872         io_mem_free(ctx->rings);
2873         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2874
2875         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2876         free_uid(ctx->user);
2877         io_req_caches_free(ctx);
2878         if (ctx->hash_map)
2879                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2880         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2881         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2882         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2883         kfree(ctx->io_bl);
2884         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2885         kfree(ctx);
2886 }
2887
2888 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2889 {
2890         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2891                                                poll_wq_task_work);
2892
2893         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2894         ctx->poll_activated = true;
2895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2896
2897         /*
2898          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2899          * might've been lost due to loose synchronisation.
2900          */
2901         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2902         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2903 }
2904
2905 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2906 {
2907         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2908         /* already activated or in progress */
2909         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2910                 goto out;
2911         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2912                 goto out;
2913         if (!ctx->submitter_task)
2914                 goto out;
2915         /*
2916          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2917          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2918          */
2919         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2920         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2921         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2922                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2923 out:
2924         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2925 }
2926
2927 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2928 {
2929         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2930         __poll_t mask = 0;
2931
2932         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2933                 io_activate_pollwq(ctx);
2934
2935         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2936         /*
2937          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2938          * io_commit_cqring
2939          */
2940         smp_rmb();
2941         if (!io_sqring_full(ctx))
2942                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2943
2944         /*
2945          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2946          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2947          *      CPU0                    CPU1
2948          *      ----                    ----
2949          * lock(&ctx->uring_lock);
2950          *                              lock(&ep->mtx);
2951          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2952          * lock(&ep->mtx);
2953          *
2954          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2955          * pushes them to do the flush.
2956          */
2957
2958         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2959                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2960
2961         return mask;
2962 }
2963
2964 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2965 {
2966         const struct cred *creds;
2967
2968         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2969         if (creds) {
2970                 put_cred(creds);
2971                 return 0;
2972         }
2973
2974         return -EINVAL;
2975 }
2976
2977 struct io_tctx_exit {
2978         struct callback_head            task_work;
2979         struct completion               completion;
2980         struct io_ring_ctx              *ctx;
2981 };
2982
2983 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2984 {
2985         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2986         struct io_tctx_exit *work;
2987
2988         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2989         /*
2990          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2991          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2992          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2993          * work cancelation off the exec path.
2994          */
2995         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2996                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2997         complete(&work->completion);
2998 }
2999
3000 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3001 {
3002         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3003
3004         return req->ctx == data;
3005 }
3006
3007 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
3008 {
3009         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
3010         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
3011         unsigned long interval = HZ / 20;
3012         struct io_tctx_exit exit;
3013         struct io_tctx_node *node;
3014         int ret;
3015
3016         /*
3017          * If we're doing polled IO and end up having requests being
3018          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
3019          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
3020          * as nobody else will be looking for them.
3021          */
3022         do {
3023                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
3024                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3025                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
3026                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3027                 }
3028
3029                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3030                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3031
3032                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3033                         cond_resched();
3034
3035                 if (ctx->sq_data) {
3036                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3037                         struct task_struct *tsk;
3038
3039                         io_sq_thread_park(sqd);
3040                         tsk = sqd->thread;
3041                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3042                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3043                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3044                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3045                 }
3046
3047                 io_req_caches_free(ctx);
3048
3049                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3050                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3051                         interval = HZ * 60;
3052                 }
3053         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3054
3055         init_completion(&exit.completion);
3056         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3057         exit.ctx = ctx;
3058         /*
3059          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3060          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3061          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3062          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3063          */
3064         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3065         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3066                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3067
3068                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3069                                         ctx_node);
3070                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3071                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3072                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3073                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3074                         continue;
3075
3076                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3077                 wait_for_completion(&exit.completion);
3078                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3079         }
3080         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3081         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3082         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3083
3084         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
3085         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3086                 synchronize_rcu();
3087
3088         io_ring_ctx_free(ctx);
3089 }
3090
3091 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3092 {
3093         unsigned long index;
3094         struct creds *creds;
3095
3096         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3097         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3098         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3099                 io_unregister_personality(ctx, index);
3100         if (ctx->rings)
3101                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3102         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3103
3104         /*
3105          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3106          * and therefore did not submit any requests
3107          */
3108         if (ctx->rings)
3109                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3110
3111         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3112         /*
3113          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3114          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3115          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3116          * over using system_wq.
3117          */
3118         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3119 }
3120
3121 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3122 {
3123         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3124
3125         file->private_data = NULL;
3126         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3127         return 0;
3128 }
3129
3130 struct io_task_cancel {
3131         struct task_struct *task;
3132         bool all;
3133 };
3134
3135 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3136 {
3137         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3138         struct io_task_cancel *cancel = data;
3139
3140         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3141 }
3142
3143 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3144                                          struct task_struct *task,
3145                                          bool cancel_all)
3146 {
3147         struct io_defer_entry *de;
3148         LIST_HEAD(list);
3149
3150         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3151         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3152                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3153                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3154                         break;
3155                 }
3156         }
3157         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3158         if (list_empty(&list))
3159                 return false;
3160
3161         while (!list_empty(&list)) {
3162                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3163                 list_del_init(&de->list);
3164                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3165                 kfree(de);
3166         }
3167         return true;
3168 }
3169
3170 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3171 {
3172         struct io_tctx_node *node;
3173         enum io_wq_cancel cret;
3174         bool ret = false;
3175
3176         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3177         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3178                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3179
3180                 /*
3181                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3182                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3183                  */
3184                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3185                         continue;
3186                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3187                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3188         }
3189         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3190
3191         return ret;
3192 }
3193
3194 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3195                                                 struct task_struct *task,
3196                                                 bool cancel_all)
3197 {
3198         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3199         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3200         enum io_wq_cancel cret;
3201         bool ret = false;
3202
3203         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3204         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3205                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3206                 smp_mb();
3207         }
3208
3209         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3210         if (!ctx->rings)
3211                 return false;
3212
3213         if (!task) {
3214                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3215         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3216                 /*
3217                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3218                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3219                  */
3220                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3221                                        &cancel, true);
3222                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3223         }
3224
3225         /* SQPOLL thread does its own polling */
3226         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3227             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3228                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3229                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3230                         ret = true;
3231                         cond_resched();
3232                 }
3233         }
3234
3235         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3236             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3237                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3238         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3239         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3240         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3241         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3242         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3243         if (task)
3244                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3245         return ret;
3246 }
3247
3248 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3249 {
3250         if (tracked)
3251                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3252         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3253 }
3254
3255 /*
3256  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3257  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3258  */
3259 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3260 {
3261         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3262         struct io_ring_ctx *ctx;
3263         struct io_tctx_node *node;
3264         unsigned long index;
3265         s64 inflight;
3266         DEFINE_WAIT(wait);
3267
3268         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3269
3270         if (!current->io_uring)
3271                 return;
3272         if (tctx->io_wq)
3273                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3274
3275         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3276         do {
3277                 bool loop = false;
3278
3279                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3280                 /* read completions before cancelations */
3281                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3282                 if (!inflight)
3283                         break;
3284
3285                 if (!sqd) {
3286                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3287                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3288                                 if (node->ctx->sq_data)
3289                                         continue;
3290                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3291                                                         current, cancel_all);
3292                         }
3293                 } else {
3294                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3295                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3296                                                                      current,
3297                                                                      cancel_all);
3298                 }
3299
3300                 if (loop) {
3301                         cond_resched();
3302                         continue;
3303                 }
3304
3305                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3306                 io_run_task_work();
3307                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3308                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3309                         if (!llist_empty(&node->ctx->work_llist)) {
3310                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3311                                              node->ctx->submitter_task != current);
3312                                 goto end_wait;
3313                         }
3314                 }
3315                 /*
3316                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3317                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3318                  * prepare_to_wait().
3319                  */
3320                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3321                         schedule();
3322 end_wait:
3323                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3324         } while (1);
3325
3326         io_uring_clean_tctx(tctx);
3327         if (cancel_all) {
3328                 /*
3329                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3330                  * ->in_cancel set for normal exit.
3331                  */
3332                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3333                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3334                 __io_uring_free(current);
3335         }
3336 }
3337
3338 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3339 {
3340         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3341 }
3342
3343 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3344                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3345 {
3346         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3347         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3348         struct page *page;
3349         void *ptr;
3350
3351         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3352         case IORING_OFF_SQ_RING:
3353         case IORING_OFF_CQ_RING:
3354                 ptr = ctx->rings;
3355                 break;
3356         case IORING_OFF_SQES:
3357                 ptr = ctx->sq_sqes;
3358                 break;
3359         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3360                 unsigned int bgid;
3361
3362                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3363                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3364                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3365                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3366                 if (!ptr)
3367                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3368                 break;
3369                 }
3370         default:
3371                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3372         }
3373
3374         page = virt_to_head_page(ptr);
3375         if (sz > page_size(page))
3376                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3377
3378         return ptr;
3379 }
3380
3381 #ifdef CONFIG_MMU
3382
3383 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3384 {
3385         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3386         unsigned long pfn;
3387         void *ptr;
3388
3389         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3390         if (IS_ERR(ptr))
3391                 return PTR_ERR(ptr);
3392
3393         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3394         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3395 }
3396
3397 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3398                         unsigned long addr, unsigned long len,
3399                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3400 {
3401         const unsigned long mmap_end = arch_get_mmap_end(addr, len, flags);
3402         struct vm_unmapped_area_info info;
3403         void *ptr;
3404
3405         /*
3406          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3407          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3408          * kernel kmalloc()ed memory area.
3409          */
3410         if (addr)
3411                 return -EINVAL;
3412
3413         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3414         if (IS_ERR(ptr))
3415                 return -ENOMEM;
3416
3417         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
3418         info.length = len;
3419         info.low_limit = max(PAGE_SIZE, mmap_min_addr);
3420         info.high_limit = arch_get_mmap_base(addr, current->mm->mmap_base);
3421 #ifdef SHM_COLOUR
3422         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHM_COLOUR - 1UL);
3423 #else
3424         info.align_mask = PAGE_MASK & (SHMLBA - 1UL);
3425 #endif
3426         info.align_offset = (unsigned long) ptr;
3427
3428         /*
3429          * A failed mmap() very likely causes application failure,
3430          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
3431          * can happen with large stack limits and large mmap()
3432          * allocations.
3433          */
3434         addr = vm_unmapped_area(&info);
3435         if (offset_in_page(addr)) {
3436                 info.flags = 0;
3437                 info.low_limit = TASK_UNMAPPED_BASE;
3438                 info.high_limit = mmap_end;
3439                 addr = vm_unmapped_area(&info);
3440         }
3441
3442         return addr;
3443 }
3444
3445 #else /* !CONFIG_MMU */
3446
3447 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3448 {
3449         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3450 }
3451
3452 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3453 {
3454         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3455 }
3456
3457 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3458         unsigned long addr, unsigned long len,
3459         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3460 {
3461         void *ptr;
3462
3463         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3464         if (IS_ERR(ptr))
3465                 return PTR_ERR(ptr);
3466
3467         return (unsigned long) ptr;
3468 }
3469
3470 #endif /* !CONFIG_MMU */
3471
3472 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3473 {
3474         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3475                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3476
3477                 if (argsz != sizeof(arg))
3478                         return -EINVAL;
3479                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3480                         return -EFAULT;
3481         }
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3486                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3487                           const sigset_t __user **sig)
3488 {
3489         struct io_uring_getevents_arg arg;
3490
3491         /*
3492          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3493          * is just a pointer to the sigset_t.
3494          */
3495         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3496                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3497                 *ts = NULL;
3498                 return 0;
3499         }
3500
3501         /*
3502          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3503          * timespec and sigset_t pointers if good.
3504          */
3505         if (*argsz != sizeof(arg))
3506                 return -EINVAL;
3507         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3508                 return -EFAULT;
3509         if (arg.pad)
3510                 return -EINVAL;
3511         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3512         *argsz = arg.sigmask_sz;
3513         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3514         return 0;
3515 }
3516
3517 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3518                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3519                 size_t, argsz)
3520 {
3521         struct io_ring_ctx *ctx;
3522         struct fd f;
3523         long ret;
3524
3525         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3526                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3527                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3528                 return -EINVAL;
3529
3530         /*
3531          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3532          * need only dereference our task private array to find it.
3533          */
3534         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3535                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3536
3537                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3538                         return -EINVAL;
3539                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3540                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3541                 f.flags = 0;
3542                 if (unlikely(!f.file))
3543                         return -EBADF;
3544         } else {
3545                 f = fdget(fd);
3546                 if (unlikely(!f.file))
3547                         return -EBADF;
3548                 ret = -EOPNOTSUPP;
3549                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3550                         goto out;
3551         }
3552
3553         ctx = f.file->private_data;
3554         ret = -EBADFD;
3555         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3556                 goto out;
3557
3558         /*
3559          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3560          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3561          * we were asked to.
3562          */
3563         ret = 0;
3564         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3565                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3566
3567                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3568                         ret = -EOWNERDEAD;
3569                         goto out;
3570                 }
3571                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3572                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3573                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3574                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3575
3576                 ret = to_submit;
3577         } else if (to_submit) {
3578                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3579                 if (unlikely(ret))
3580                         goto out;
3581
3582                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3583                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3584                 if (ret != to_submit) {
3585                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3586                         goto out;
3587                 }
3588                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3589                         if (ctx->syscall_iopoll)
3590                                 goto iopoll_locked;
3591                         /*
3592                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3593                          * it should handle ownership problems if any.
3594                          */
3595                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3596                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3597                 }
3598                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3599         }
3600
3601         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3602                 int ret2;
3603
3604                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3605                         /*
3606                          * We disallow the app entering submit/complete with
3607                          * polling, but we still need to lock the ring to
3608                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3609                          * a workqueue.
3610                          */
3611                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3612 iopoll_locked:
3613                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3614                         if (likely(!ret2)) {
3615                                 min_complete = min(min_complete,
3616                                                    ctx->cq_entries);
3617                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3618                         }
3619                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3620                 } else {
3621                         const sigset_t __user *sig;
3622                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3623
3624                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3625                         if (likely(!ret2)) {
3626                                 min_complete = min(min_complete,
3627                                                    ctx->cq_entries);
3628                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3629                                                       argsz, ts);
3630                         }
3631                 }
3632
3633                 if (!ret) {
3634                         ret = ret2;
3635
3636                         /*
3637                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3638                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3639                          * as they are obviously ok with those drops.
3640                          */
3641                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3642                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3643                                           &ctx->check_cq);
3644                 }
3645         }
3646 out:
3647         fdput(f);
3648         return ret;
3649 }
3650
3651 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3652         .release        = io_uring_release,
3653         .mmap           = io_uring_mmap,
3654 #ifndef CONFIG_MMU
3655         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3656         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3657 #else
3658         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3659 #endif
3660         .poll           = io_uring_poll,
3661 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3662         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3663 #endif
3664 };
3665
3666 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3667 {
3668         return file->f_op == &io_uring_fops;
3669 }
3670
3671 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3672                                          struct io_uring_params *p)
3673 {
3674         struct io_rings *rings;
3675         size_t size, sq_array_offset;
3676
3677         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3678         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3679         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3680
3681         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3682         if (size == SIZE_MAX)
3683                 return -EOVERFLOW;
3684
3685         rings = io_mem_alloc(size);
3686         if (!rings)
3687                 return -ENOMEM;
3688
3689         ctx->rings = rings;
3690         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3691         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3692         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3693         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3694         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3695
3696         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3697                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3698         else
3699                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3700         if (size == SIZE_MAX) {
3701                 io_mem_free(ctx->rings);
3702                 ctx->rings = NULL;
3703                 return -EOVERFLOW;
3704         }
3705
3706         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3707         if (!ctx->sq_sqes) {
3708                 io_mem_free(ctx->rings);
3709                 ctx->rings = NULL;
3710                 return -ENOMEM;
3711         }
3712
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3717 {
3718         int ret, fd;
3719
3720         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3721         if (fd < 0)
3722                 return fd;
3723
3724         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3725         if (ret) {
3726                 put_unused_fd(fd);
3727                 return ret;
3728         }
3729         fd_install(fd, file);
3730         return fd;
3731 }
3732
3733 /*
3734  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3735  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3736  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3737  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3738  */
3739 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3740 {
3741         struct file *file;
3742 #if defined(CONFIG_UNIX)
3743         int ret;
3744
3745         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3746                                 &ctx->ring_sock);
3747         if (ret)
3748                 return ERR_PTR(ret);
3749 #endif
3750
3751         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3752                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3753 #if defined(CONFIG_UNIX)
3754         if (IS_ERR(file)) {
3755                 sock_release(ctx->ring_sock);
3756                 ctx->ring_sock = NULL;
3757         } else {
3758                 ctx->ring_sock->file = file;
3759         }
3760 #endif
3761         return file;
3762 }
3763
3764 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3765                                   struct io_uring_params __user *params)
3766 {
3767         struct io_ring_ctx *ctx;
3768         struct file *file;
3769         int ret;
3770
3771         if (!entries)
3772                 return -EINVAL;
3773         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3774                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3775                         return -EINVAL;
3776                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3777         }
3778
3779         /*
3780          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3781          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3782          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3783          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3784          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3785          * of CQ ring entries manually.
3786          */
3787         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3788         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3789                 /*
3790                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3791                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3792                  * any cq vs sq ring sizing.
3793                  */
3794                 if (!p->cq_entries)
3795                         return -EINVAL;
3796                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3797                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3798                                 return -EINVAL;
3799                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3800                 }
3801                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3802                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3803                         return -EINVAL;
3804         } else {
3805                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3806         }
3807
3808         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3809         if (!ctx)
3810                 return -ENOMEM;
3811
3812         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3813             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3814             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3815                 ctx->task_complete = true;
3816
3817         /*
3818          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3819          * purposes, see io_activate_pollwq()
3820          */
3821         if (!ctx->task_complete)
3822                 ctx->poll_activated = true;
3823
3824         /*
3825          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3826          * space applications don't need to do io completion events
3827          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3828          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3829          */
3830         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3831             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3832                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3833
3834         ctx->compat = in_compat_syscall();
3835         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3836                 ctx->user = get_uid(current_user());
3837
3838         /*
3839          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3840          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3841          */
3842         ret = -EINVAL;
3843         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3844                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3845                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3846                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3847                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3848                         goto err;
3849                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3850         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3851                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3852         } else {
3853                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3854                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3855                         goto err;
3856                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3857         }
3858
3859         /*
3860          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3861          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3862          * that.
3863          */
3864         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3865             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3866                 goto err;
3867         }
3868
3869         /*
3870          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3871          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3872          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3873          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3874          */
3875         mmgrab(current->mm);
3876         ctx->mm_account = current->mm;
3877
3878         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3879         if (ret)
3880                 goto err;
3881
3882         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3883         if (ret)
3884                 goto err;
3885
3886         ret = io_rsrc_init(ctx);
3887         if (ret)
3888                 goto err;
3889
3890         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3891         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3892         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3893         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3894         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3895         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3896         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3897         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3898
3899         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3900         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3901         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3902         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3903         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3904         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3905         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3906         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3907
3908         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3909                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3910                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3911                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3912                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3913                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3914                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3915
3916         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3917                 ret = -EFAULT;
3918                 goto err;
3919         }
3920
3921         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3922             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3923                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3924
3925         file = io_uring_get_file(ctx);
3926         if (IS_ERR(file)) {
3927                 ret = PTR_ERR(file);
3928                 goto err;
3929         }
3930
3931         /*
3932          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3933          * having closed it before we finish setup
3934          */
3935         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3936         if (ret < 0) {
3937                 /* fput will clean it up */
3938                 fput(file);
3939                 return ret;
3940         }
3941
3942         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3943         return ret;
3944 err:
3945         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3946         return ret;
3947 }
3948
3949 /*
3950  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3951  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3952  * params structure passed in.
3953  */
3954 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3955 {
3956         struct io_uring_params p;
3957         int i;
3958
3959         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3960                 return -EFAULT;
3961         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3962                 if (p.resv[i])
3963                         return -EINVAL;
3964         }
3965
3966         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3967                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3968                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3969                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3970                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3971                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3972                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3973                 return -EINVAL;
3974
3975         return io_uring_create(entries, &p, params);
3976 }
3977
3978 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3979                 struct io_uring_params __user *, params)
3980 {
3981         return io_uring_setup(entries, params);
3982 }
3983
3984 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3985                            unsigned nr_args)
3986 {
3987         struct io_uring_probe *p;
3988         size_t size;
3989         int i, ret;
3990
3991         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3992         if (size == SIZE_MAX)
3993                 return -EOVERFLOW;
3994         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3995         if (!p)
3996                 return -ENOMEM;
3997
3998         ret = -EFAULT;
3999         if (copy_from_user(p, arg, size))
4000                 goto out;
4001         ret = -EINVAL;
4002         if (memchr_inv(p, 0, size))
4003                 goto out;
4004
4005         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
4006         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
4007                 nr_args = IORING_OP_LAST;
4008
4009         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4010                 p->ops[i].op = i;
4011                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
4012                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
4013         }
4014         p->ops_len = i;
4015
4016         ret = 0;
4017         if (copy_to_user(arg, p, size))
4018                 ret = -EFAULT;
4019 out:
4020         kfree(p);
4021         return ret;
4022 }
4023
4024 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
4025 {
4026         const struct cred *creds;
4027         u32 id;
4028         int ret;
4029
4030         creds = get_current_cred();
4031
4032         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
4033                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
4034         if (ret < 0) {
4035                 put_cred(creds);
4036                 return ret;
4037         }
4038         return id;
4039 }
4040
4041 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
4042                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
4043 {
4044         struct io_uring_restriction *res;
4045         size_t size;
4046         int i, ret;
4047
4048         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4049         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4050                 return -EBADFD;
4051
4052         /* We allow only a single restrictions registration */
4053         if (ctx->restrictions.registered)
4054                 return -EBUSY;
4055
4056         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4057                 return -EINVAL;
4058
4059         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4060         if (size == SIZE_MAX)
4061                 return -EOVERFLOW;
4062
4063         res = memdup_user(arg, size);
4064         if (IS_ERR(res))
4065                 return PTR_ERR(res);
4066
4067         ret = 0;
4068
4069         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4070                 switch (res[i].opcode) {
4071                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4072                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4073                                 ret = -EINVAL;
4074                                 goto out;
4075                         }
4076
4077                         __set_bit(res[i].register_op,
4078                                   ctx->restrictions.register_op);
4079                         break;
4080                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4081                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4082                                 ret = -EINVAL;
4083                                 goto out;
4084                         }
4085
4086                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4087                         break;
4088                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4089                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4090                         break;
4091                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4092                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4093                         break;
4094                 default:
4095                         ret = -EINVAL;
4096                         goto out;
4097                 }
4098         }
4099
4100 out:
4101         /* Reset all restrictions if an error happened */
4102         if (ret != 0)
4103                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4104         else
4105                 ctx->restrictions.registered = true;
4106
4107         kfree(res);
4108         return ret;
4109 }
4110
4111 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4112 {
4113         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4114                 return -EBADFD;
4115
4116         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4117                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4118                 /*
4119                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4120                  * submitter_task is set.
4121                  */
4122                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4123                         io_activate_pollwq(ctx);
4124         }
4125
4126         if (ctx->restrictions.registered)
4127                 ctx->restricted = 1;
4128
4129         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4130         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4131                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4132         return 0;
4133 }
4134
4135 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4136                                        void __user *arg, unsigned len)
4137 {
4138         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4139         cpumask_var_t new_mask;
4140         int ret;
4141
4142         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4143                 return -EINVAL;
4144
4145         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4146                 return -ENOMEM;
4147
4148         cpumask_clear(new_mask);
4149         if (len > cpumask_size())
4150                 len = cpumask_size();
4151
4152         if (in_compat_syscall()) {
4153                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4154                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4155                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4156         } else {
4157                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4158         }
4159
4160         if (ret) {
4161                 free_cpumask_var(new_mask);
4162                 return -EFAULT;
4163         }
4164
4165         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4166         free_cpumask_var(new_mask);
4167         return ret;
4168 }
4169
4170 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4171 {
4172         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4173
4174         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4175                 return -EINVAL;
4176
4177         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4178 }
4179
4180 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4181                                                void __user *arg)
4182         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4183 {
4184         struct io_tctx_node *node;
4185         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4186         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4187         __u32 new_count[2];
4188         int i, ret;
4189
4190         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4191                 return -EFAULT;
4192         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4193                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4194                         return -EINVAL;
4195
4196         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4197                 sqd = ctx->sq_data;
4198                 if (sqd) {
4199                         /*
4200                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4201                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4202                          * a ref to the ctx.
4203                          */
4204                         refcount_inc(&sqd->refs);
4205                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4206                         mutex_lock(&sqd->lock);
4207                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4208                         if (sqd->thread)
4209                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4210                 }
4211         } else {
4212                 tctx = current->io_uring;
4213         }
4214
4215         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4216
4217         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4218                 if (new_count[i])
4219                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4220         ctx->iowq_limits_set = true;
4221
4222         if (tctx && tctx->io_wq) {
4223                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4224                 if (ret)
4225                         goto err;
4226         } else {
4227                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4228         }
4229
4230         if (sqd) {
4231                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4232                 io_put_sq_data(sqd);
4233         }
4234
4235         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4236                 return -EFAULT;
4237
4238         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4239         if (sqd)
4240                 return 0;
4241
4242         /* now propagate the restriction to all registered users */
4243         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4244                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4245
4246                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4247                         continue;
4248
4249                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4250                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4251                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4252                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4253         }
4254         return 0;
4255 err:
4256         if (sqd) {
4257                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4258                 io_put_sq_data(sqd);
4259         }
4260         return ret;
4261 }
4262
4263 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4264                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4265         __releases(ctx->uring_lock)
4266         __acquires(ctx->uring_lock)
4267 {
4268         int ret;
4269
4270         /*
4271          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4272          * dying as we're holding a file ref here.
4273          */
4274         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4275                 return -ENXIO;
4276
4277         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4278                 return -EEXIST;
4279
4280         if (ctx->restricted) {
4281                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4282                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4283                         return -EACCES;
4284         }
4285
4286         switch (opcode) {
4287         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4288                 ret = -EFAULT;
4289                 if (!arg)
4290                         break;
4291                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4292                 break;
4293         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4294                 ret = -EINVAL;
4295                 if (arg || nr_args)
4296                         break;
4297                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4298                 break;
4299         case IORING_REGISTER_FILES:
4300                 ret = -EFAULT;
4301                 if (!arg)
4302                         break;
4303                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4304                 break;
4305         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4306                 ret = -EINVAL;
4307                 if (arg || nr_args)
4308                         break;
4309                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4310                 break;
4311         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4312                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4313                 break;
4314         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4315                 ret = -EINVAL;
4316                 if (nr_args != 1)
4317                         break;
4318                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4319                 break;
4320         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4321                 ret = -EINVAL;
4322                 if (nr_args != 1)
4323                         break;
4324                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4325                 break;
4326         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4327                 ret = -EINVAL;
4328                 if (arg || nr_args)
4329                         break;
4330                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4331                 break;
4332         case IORING_REGISTER_PROBE:
4333                 ret = -EINVAL;
4334                 if (!arg || nr_args > 256)
4335                         break;
4336                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4337                 break;
4338         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4339                 ret = -EINVAL;
4340                 if (arg || nr_args)
4341                         break;
4342                 ret = io_register_personality(ctx);
4343                 break;
4344         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4345                 ret = -EINVAL;
4346                 if (arg)
4347                         break;
4348                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4349                 break;
4350         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4351                 ret = -EINVAL;
4352                 if (arg || nr_args)
4353                         break;
4354                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4355                 break;
4356         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4357                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4358                 break;
4359         case IORING_REGISTER_FILES2:
4360                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4361                 break;
4362         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4363                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4364                                               IORING_RSRC_FILE);
4365                 break;
4366         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4367                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4368                 break;
4369         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4370                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4371                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4372                 break;
4373         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4374                 ret = -EINVAL;
4375                 if (!arg || !nr_args)
4376                         break;
4377                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4378                 break;
4379         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4380                 ret = -EINVAL;
4381                 if (arg || nr_args)
4382                         break;
4383                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4384                 break;
4385         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4386                 ret = -EINVAL;
4387                 if (!arg || nr_args != 2)
4388                         break;
4389                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4390                 break;
4391         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4392                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4393                 break;
4394         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4395                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4396                 break;
4397         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4398                 ret = -EINVAL;
4399                 if (!arg || nr_args != 1)
4400                         break;
4401                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4402                 break;
4403         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4404                 ret = -EINVAL;
4405                 if (!arg || nr_args != 1)
4406                         break;
4407                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4408                 break;
4409         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4410                 ret = -EINVAL;
4411                 if (!arg || nr_args != 1)
4412                         break;
4413                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4414                 break;
4415         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4416                 ret = -EINVAL;
4417                 if (!arg || nr_args)
4418                         break;
4419                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4420                 break;
4421         default:
4422                 ret = -EINVAL;
4423                 break;
4424         }
4425
4426         return ret;
4427 }
4428
4429 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4430                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4431 {
4432         struct io_ring_ctx *ctx;
4433         long ret = -EBADF;
4434         struct fd f;
4435         bool use_registered_ring;
4436
4437         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4438         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4439
4440         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4441                 return -EINVAL;
4442
4443         if (use_registered_ring) {
4444                 /*
4445                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4446                  * need only dereference our task private array to find it.
4447                  */
4448                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4449
4450                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4451                         return -EINVAL;
4452                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4453                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4454                 f.flags = 0;
4455                 if (unlikely(!f.file))
4456                         return -EBADF;
4457         } else {
4458                 f = fdget(fd);
4459                 if (unlikely(!f.file))
4460                         return -EBADF;
4461                 ret = -EOPNOTSUPP;
4462                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4463                         goto out_fput;
4464         }
4465
4466         ctx = f.file->private_data;
4467
4468         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4469         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4470         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4471         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4472 out_fput:
4473         fdput(f);
4474         return ret;
4475 }
4476
4477 static int __init io_uring_init(void)
4478 {
4479 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4480         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4481         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4482 } while (0)
4483
4484 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4485         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4486 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4487         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4488         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4489         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4490         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4491         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4492         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4493         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4494         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4495         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4496         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4497         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4498         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4499         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4500         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4501         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4502         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4503         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4504         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4505         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4506         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4507         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4508         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4509         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4510         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4511         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4512         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4513         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4514         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4515         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4516         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4517         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4518         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4519         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4520         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4521         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4522         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4523         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4524         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4525         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4526         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4527         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4528         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4529         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4530         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4531
4532         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4533                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4534         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4535                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4536
4537         /* ->buf_index is u16 */
4538         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4539         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4540                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4541
4542         /* should fit into one byte */
4543         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4544         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4545         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4546
4547         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4548
4549         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4550
4551         io_uring_optable_init();
4552
4553         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4554                                 SLAB_ACCOUNT | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU);
4555         return 0;
4556 };
4557 __initcall(io_uring_init);