io_uring: return void from io_put_kbuf_comp()
[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 <linux/anon_inodes.h>
63 #include <linux/sched/mm.h>
64 #include <linux/uaccess.h>
65 #include <linux/nospec.h>
66 #include <linux/fsnotify.h>
67 #include <linux/fadvise.h>
68 #include <linux/task_work.h>
69 #include <linux/io_uring.h>
70 #include <linux/io_uring/cmd.h>
71 #include <linux/audit.h>
72 #include <linux/security.h>
73 #include <asm/shmparam.h>
74
75 #define CREATE_TRACE_POINTS
76 #include <trace/events/io_uring.h>
77
78 #include <uapi/linux/io_uring.h>
79
80 #include "io-wq.h"
81
82 #include "io_uring.h"
83 #include "opdef.h"
84 #include "refs.h"
85 #include "tctx.h"
86 #include "register.h"
87 #include "sqpoll.h"
88 #include "fdinfo.h"
89 #include "kbuf.h"
90 #include "rsrc.h"
91 #include "cancel.h"
92 #include "net.h"
93 #include "notif.h"
94 #include "waitid.h"
95 #include "futex.h"
96 #include "napi.h"
97 #include "uring_cmd.h"
98 #include "memmap.h"
99
100 #include "timeout.h"
101 #include "poll.h"
102 #include "rw.h"
103 #include "alloc_cache.h"
104
105 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
106 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
107
108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
110
111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
112                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
113
114 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
115                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
116                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
117
118 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
119                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
120
121 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
122
123 #define IO_COMPL_BATCH                  32
124 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
125
126 struct io_defer_entry {
127         struct list_head        list;
128         struct io_kiocb         *req;
129         u32                     seq;
130 };
131
132 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
133 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
134 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
135
136 /*
137  * No waiters. It's larger than any valid value of the tw counter
138  * so that tests against ->cq_wait_nr would fail and skip wake_up().
139  */
140 #define IO_CQ_WAKE_INIT         (-1U)
141 /* Forced wake up if there is a waiter regardless of ->cq_wait_nr */
142 #define IO_CQ_WAKE_FORCE        (IO_CQ_WAKE_INIT >> 1)
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_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
149
150 struct kmem_cache *req_cachep;
151 static struct workqueue_struct *iou_wq __ro_after_init;
152
153 static int __read_mostly sysctl_io_uring_disabled;
154 static int __read_mostly sysctl_io_uring_group = -1;
155
156 #ifdef CONFIG_SYSCTL
157 static struct ctl_table kernel_io_uring_disabled_table[] = {
158         {
159                 .procname       = "io_uring_disabled",
160                 .data           = &sysctl_io_uring_disabled,
161                 .maxlen         = sizeof(sysctl_io_uring_disabled),
162                 .mode           = 0644,
163                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
164                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
165                 .extra2         = SYSCTL_TWO,
166         },
167         {
168                 .procname       = "io_uring_group",
169                 .data           = &sysctl_io_uring_group,
170                 .maxlen         = sizeof(gid_t),
171                 .mode           = 0644,
172                 .proc_handler   = proc_dointvec,
173         },
174 };
175 #endif
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 }
235
236 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
237 {
238         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
239
240         complete(&ctx->ref_comp);
241 }
242
243 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
244 {
245         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
246                                                 fallback_work.work);
247         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
248         struct io_kiocb *req, *tmp;
249         struct io_tw_state ts = {};
250
251         percpu_ref_get(&ctx->refs);
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         io_submit_flush_completions(ctx);
256         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
257         percpu_ref_put(&ctx->refs);
258 }
259
260 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
261 {
262         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
263         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
264
265         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
266         if (!table->hbs)
267                 return -ENOMEM;
268
269         table->hash_bits = bits;
270         init_hash_table(table, hash_buckets);
271         return 0;
272 }
273
274 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
275 {
276         struct io_ring_ctx *ctx;
277         int hash_bits;
278         bool ret;
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         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
298                             0, GFP_KERNEL))
299                 goto err;
300
301         ctx->flags = p->flags;
302         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, IO_CQ_WAKE_INIT);
303         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
304         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
305         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
306         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
307         ret = io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
308                             sizeof(struct io_rsrc_node));
309         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_POLL_ALLOC_CACHE_MAX,
310                             sizeof(struct async_poll));
311         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
312                             sizeof(struct io_async_msghdr));
313         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->rw_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
314                             sizeof(struct io_async_rw));
315         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->uring_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
316                             sizeof(struct uring_cache));
317         ret |= io_futex_cache_init(ctx);
318         if (ret)
319                 goto err;
320         init_completion(&ctx->ref_comp);
321         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
322         mutex_init(&ctx->uring_lock);
323         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
324         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
325         init_waitqueue_head(&ctx->rsrc_quiesce_wq);
326         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
327         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
328         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
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_HLIST_HEAD(&ctx->waitid_list);
338 #ifdef CONFIG_FUTEX
339         INIT_HLIST_HEAD(&ctx->futex_list);
340 #endif
341         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
342         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
343         INIT_HLIST_HEAD(&ctx->cancelable_uring_cmd);
344         io_napi_init(ctx);
345
346         return ctx;
347 err:
348         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, kfree);
349         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, kfree);
350         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
351         io_alloc_cache_free(&ctx->rw_cache, io_rw_cache_free);
352         io_alloc_cache_free(&ctx->uring_cache, kfree);
353         io_futex_cache_free(ctx);
354         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
355         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
356         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
357         kfree(ctx);
358         return NULL;
359 }
360
361 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
362 {
363         struct io_rings *r = ctx->rings;
364
365         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
366         ctx->cq_extra--;
367 }
368
369 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
370 {
371         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
372                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
373
374                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
375         }
376
377         return false;
378 }
379
380 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
381 {
382         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
383                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
384                 io_kbuf_drop(req);
385                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
386         }
387
388         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
389                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
390
391                 if (def->cleanup)
392                         def->cleanup(req);
393         }
394         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
395                 kfree(req->apoll->double_poll);
396                 kfree(req->apoll);
397                 req->apoll = NULL;
398         }
399         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
400                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
401
402                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
403         }
404         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
405                 put_cred(req->creds);
406         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
407                 kfree(req->async_data);
408                 req->async_data = NULL;
409         }
410         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
411 }
412
413 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
414 {
415         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
416                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
417                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
418         }
419 }
420
421 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
422 {
423         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
424                 return NULL;
425
426         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
427         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
428
429         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
430         io_req_set_refcount(req);
431         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
432         return req->link;
433 }
434
435 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
436 {
437         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
438                 return NULL;
439         return __io_prep_linked_timeout(req);
440 }
441
442 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
443 {
444         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
445 }
446
447 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
448 {
449         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
450                 __io_arm_ltimeout(req);
451 }
452
453 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
454 {
455         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
457
458         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
459                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
460                 req->creds = get_current_cred();
461         }
462
463         req->work.list.next = NULL;
464         req->work.flags = 0;
465         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
466                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
467
468         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
469                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file);
470
471         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
472                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
473
474                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
475                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
476                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
477                         should_hash = false;
478                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
479                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
480         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
481                 if (def->unbound_nonreg_file)
482                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
483         }
484 }
485
486 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
487 {
488         struct io_kiocb *cur;
489
490         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
491                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
492
493                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
494                 io_for_each_link(cur, req)
495                         io_prep_async_work(cur);
496                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
497         } else {
498                 io_for_each_link(cur, req)
499                         io_prep_async_work(cur);
500         }
501 }
502
503 static void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req)
504 {
505         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
506         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
507
508         BUG_ON(!tctx);
509         BUG_ON(!tctx->io_wq);
510
511         /* init ->work of the whole link before punting */
512         io_prep_async_link(req);
513
514         /*
515          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
516          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
517          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
518          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
519          * worker for it).
520          */
521         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
522                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
523
524         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
525         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
526         if (link)
527                 io_queue_linked_timeout(link);
528 }
529
530 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
531 {
532         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
533                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
534                                                 struct io_defer_entry, list);
535
536                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
537                         break;
538                 list_del_init(&de->list);
539                 io_req_task_queue(de->req);
540                 kfree(de);
541         }
542 }
543
544 void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
545 {
546         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
547         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
548
549         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
550                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, EPOLL_URING_WAKE);
551
552         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
553          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
554          * it regardless.
555          */
556         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
557                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
558                 kfree(ev_fd);
559         }
560 }
561
562 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
563 {
564         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
565
566         rcu_read_lock();
567         /*
568          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
569          * and eventfd_signal
570          */
571         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
572
573         /*
574          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
575          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
576          * the function and rcu_read_lock.
577          */
578         if (unlikely(!ev_fd))
579                 goto out;
580         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
581                 goto out;
582         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
583                 goto out;
584
585         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
586                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, EPOLL_URING_WAKE);
587         } else {
588                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
589                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
590                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
591                 else
592                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
593         }
594
595 out:
596         rcu_read_unlock();
597 }
598
599 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
600 {
601         bool skip;
602
603         spin_lock(&ctx->completion_lock);
604
605         /*
606          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
607          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
608          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
609          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
610          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
611          * posted to the CQ ring.
612          */
613         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
614         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
615         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
616         if (skip)
617                 return;
618
619         io_eventfd_signal(ctx);
620 }
621
622 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
623 {
624         if (ctx->poll_activated)
625                 io_poll_wq_wake(ctx);
626         if (ctx->off_timeout_used)
627                 io_flush_timeouts(ctx);
628         if (ctx->drain_active) {
629                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
630                 io_queue_deferred(ctx);
631                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
632         }
633         if (ctx->has_evfd)
634                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
635 }
636
637 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
638 {
639         if (!ctx->lockless_cq)
640                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
641 }
642
643 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
644         __acquires(ctx->completion_lock)
645 {
646         spin_lock(&ctx->completion_lock);
647 }
648
649 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
650 {
651         io_commit_cqring(ctx);
652         if (!ctx->task_complete) {
653                 if (!ctx->lockless_cq)
654                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
655                 /* IOPOLL rings only need to wake up if it's also SQPOLL */
656                 if (!ctx->syscall_iopoll)
657                         io_cqring_wake(ctx);
658         }
659         io_commit_cqring_flush(ctx);
660 }
661
662 static void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
663         __releases(ctx->completion_lock)
664 {
665         io_commit_cqring(ctx);
666         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
667         io_cqring_wake(ctx);
668         io_commit_cqring_flush(ctx);
669 }
670
671 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
672 {
673         struct io_overflow_cqe *ocqe;
674         LIST_HEAD(list);
675
676         spin_lock(&ctx->completion_lock);
677         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
678         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
679         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
680
681         while (!list_empty(&list)) {
682                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
683                 list_del(&ocqe->list);
684                 kfree(ocqe);
685         }
686 }
687
688 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
689 {
690         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
691
692         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
693                 return;
694
695         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
696                 cqe_size <<= 1;
697
698         io_cq_lock(ctx);
699         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
700                 struct io_uring_cqe *cqe;
701                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
702
703                 if (!io_get_cqe_overflow(ctx, &cqe, true))
704                         break;
705                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
706                                         struct io_overflow_cqe, list);
707                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
708                 list_del(&ocqe->list);
709                 kfree(ocqe);
710         }
711
712         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
713                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
714                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
715         }
716         io_cq_unlock_post(ctx);
717 }
718
719 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
720 {
721         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
722         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
723                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
724         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
725         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
726                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
727 }
728
729 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
730 {
731         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
732                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
733 }
734
735 /* can be called by any task */
736 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task)
737 {
738         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
739
740         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, 1);
741         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
742                 wake_up(&tctx->wait);
743         put_task_struct(task);
744 }
745
746 /* used by a task to put its own references */
747 static void io_put_task_local(struct task_struct *task)
748 {
749         task->io_uring->cached_refs++;
750 }
751
752 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
753 static inline void io_put_task(struct task_struct *task)
754 {
755         if (likely(task == current))
756                 io_put_task_local(task);
757         else
758                 io_put_task_remote(task);
759 }
760
761 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
762 {
763         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
764
765         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
766         refcount_add(refill, &current->usage);
767         tctx->cached_refs += refill;
768 }
769
770 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
771 {
772         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
773         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
774
775         if (refs) {
776                 tctx->cached_refs = 0;
777                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
778                 put_task_struct_many(task, refs);
779         }
780 }
781
782 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
783                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
784 {
785         struct io_overflow_cqe *ocqe;
786         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
787         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
788
789         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
790
791         if (is_cqe32)
792                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
793
794         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
795         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
796         if (!ocqe) {
797                 /*
798                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
799                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
800                  * on the floor.
801                  */
802                 io_account_cq_overflow(ctx);
803                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
804                 return false;
805         }
806         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
807                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
808                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
809
810         }
811         ocqe->cqe.user_data = user_data;
812         ocqe->cqe.res = res;
813         ocqe->cqe.flags = cflags;
814         if (is_cqe32) {
815                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
816                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
817         }
818         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
819         return true;
820 }
821
822 void io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
823 {
824         io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
825                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
826                                 req->big_cqe.extra1, req->big_cqe.extra2);
827         memset(&req->big_cqe, 0, sizeof(req->big_cqe));
828 }
829
830 /*
831  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
832  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
833  * fill the cq entry
834  */
835 bool io_cqe_cache_refill(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
836 {
837         struct io_rings *rings = ctx->rings;
838         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
839         unsigned int free, queued, len;
840
841         /*
842          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
843          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
844          * Force overflow the completion.
845          */
846         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
847                 return false;
848
849         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
850         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
851         free = ctx->cq_entries - queued;
852         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
853         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
854         if (!len)
855                 return false;
856
857         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
858                 off <<= 1;
859                 len <<= 1;
860         }
861
862         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
863         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
864         return true;
865 }
866
867 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
868                               u32 cflags)
869 {
870         struct io_uring_cqe *cqe;
871
872         ctx->cq_extra++;
873
874         /*
875          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
876          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
877          * the ring.
878          */
879         if (likely(io_get_cqe(ctx, &cqe))) {
880                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
881
882                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
883                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
884                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
885
886                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
887                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
888                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
889                 }
890                 return true;
891         }
892         return false;
893 }
894
895 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
896 {
897         bool filled;
898
899         io_cq_lock(ctx);
900         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
901         if (!filled)
902                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
903
904         io_cq_unlock_post(ctx);
905         return filled;
906 }
907
908 /*
909  * A helper for multishot requests posting additional CQEs.
910  * Should only be used from a task_work including IO_URING_F_MULTISHOT.
911  */
912 bool io_req_post_cqe(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
913 {
914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
915         bool posted;
916
917         lockdep_assert(!io_wq_current_is_worker());
918         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
919
920         __io_cq_lock(ctx);
921         posted = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, res, cflags);
922         ctx->submit_state.cq_flush = true;
923         __io_cq_unlock_post(ctx);
924         return posted;
925 }
926
927 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
928 {
929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
930
931         /*
932          * All execution paths but io-wq use the deferred completions by
933          * passing IO_URING_F_COMPLETE_DEFER and thus should not end up here.
934          */
935         if (WARN_ON_ONCE(!(issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)))
936                 return;
937
938         /*
939          * Handle special CQ sync cases via task_work. DEFER_TASKRUN requires
940          * the submitter task context, IOPOLL protects with uring_lock.
941          */
942         if (ctx->task_complete || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
943                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
944                 io_req_task_work_add(req);
945                 return;
946         }
947
948         io_cq_lock(ctx);
949         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP)) {
950                 if (!io_fill_cqe_req(ctx, req))
951                         io_req_cqe_overflow(req);
952         }
953         io_cq_unlock_post(ctx);
954
955         /*
956          * We don't free the request here because we know it's called from
957          * io-wq only, which holds a reference, so it cannot be the last put.
958          */
959         req_ref_put(req);
960 }
961
962 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
963         __must_hold(&ctx->uring_lock)
964 {
965         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
966
967         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
968
969         req_set_fail(req);
970         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
971         if (def->fail)
972                 def->fail(req);
973         io_req_complete_defer(req);
974 }
975
976 /*
977  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
978  * advance and keep them valid across allocations.
979  */
980 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
981 {
982         req->ctx = ctx;
983         req->link = NULL;
984         req->async_data = NULL;
985         /* not necessary, but safer to zero */
986         memset(&req->cqe, 0, sizeof(req->cqe));
987         memset(&req->big_cqe, 0, sizeof(req->big_cqe));
988 }
989
990 /*
991  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
992  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
993  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
994  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
995  */
996 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
997         __must_hold(&ctx->uring_lock)
998 {
999         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1000         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1001         int ret;
1002
1003         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1004
1005         /*
1006          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1007          * retry single alloc to be on the safe side.
1008          */
1009         if (unlikely(ret <= 0)) {
1010                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1011                 if (!reqs[0])
1012                         return false;
1013                 ret = 1;
1014         }
1015
1016         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1017         while (ret--) {
1018                 struct io_kiocb *req = reqs[ret];
1019
1020                 io_preinit_req(req, ctx);
1021                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1022         }
1023         return true;
1024 }
1025
1026 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1027 {
1028         /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
1029         req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
1030         /* we only want to free it, don't post CQEs */
1031         req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
1032         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1033         io_req_task_work_add(req);
1034 }
1035
1036 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1037 {
1038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1039
1040         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1041         io_disarm_next(req);
1042         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1043 }
1044
1045 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1046 {
1047         struct io_kiocb *nxt;
1048
1049         /*
1050          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1051          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1052          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1053          * of the chain.
1054          */
1055         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1056                 __io_req_find_next_prep(req);
1057         nxt = req->link;
1058         req->link = NULL;
1059         return nxt;
1060 }
1061
1062 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1063 {
1064         if (!ctx)
1065                 return;
1066         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1067                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1068
1069         io_submit_flush_completions(ctx);
1070         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1071         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Run queued task_work, returning the number of entries processed in *count.
1076  * If more entries than max_entries are available, stop processing once this
1077  * is reached and return the rest of the list.
1078  */
1079 struct llist_node *io_handle_tw_list(struct llist_node *node,
1080                                      unsigned int *count,
1081                                      unsigned int max_entries)
1082 {
1083         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1084         struct io_tw_state ts = { };
1085
1086         do {
1087                 struct llist_node *next = node->next;
1088                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1089                                                     io_task_work.node);
1090
1091                 if (req->ctx != ctx) {
1092                         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1093                         ctx = req->ctx;
1094                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1095                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1096                 }
1097                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1098                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1099                                 req, &ts);
1100                 node = next;
1101                 (*count)++;
1102                 if (unlikely(need_resched())) {
1103                         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1104                         ctx = NULL;
1105                         cond_resched();
1106                 }
1107         } while (node && *count < max_entries);
1108
1109         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1110         return node;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1115  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1116  * @new:        new entry as the head of the list
1117  *
1118  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1119  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1120  */
1121 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1122                                                struct llist_node *new)
1123 {
1124         return xchg(&head->first, new);
1125 }
1126
1127 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx, bool sync)
1128 {
1129         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1130         struct io_ring_ctx *last_ctx = NULL;
1131         struct io_kiocb *req;
1132
1133         while (node) {
1134                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1135                 node = node->next;
1136                 if (sync && last_ctx != req->ctx) {
1137                         if (last_ctx) {
1138                                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1139                                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1140                         }
1141                         last_ctx = req->ctx;
1142                         percpu_ref_get(&last_ctx->refs);
1143                 }
1144                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1145                               &req->ctx->fallback_llist))
1146                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1147         }
1148
1149         if (last_ctx) {
1150                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1151                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1152         }
1153 }
1154
1155 struct llist_node *tctx_task_work_run(struct io_uring_task *tctx,
1156                                       unsigned int max_entries,
1157                                       unsigned int *count)
1158 {
1159         struct llist_node *node;
1160
1161         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1162                 io_fallback_tw(tctx, true);
1163                 return NULL;
1164         }
1165
1166         node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1167         if (node) {
1168                 node = llist_reverse_order(node);
1169                 node = io_handle_tw_list(node, count, max_entries);
1170         }
1171
1172         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1173         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1174                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1175
1176         trace_io_uring_task_work_run(tctx, *count);
1177         return node;
1178 }
1179
1180 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1181 {
1182         struct io_uring_task *tctx;
1183         struct llist_node *ret;
1184         unsigned int count = 0;
1185
1186         tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1187         ret = tctx_task_work_run(tctx, UINT_MAX, &count);
1188         /* can't happen */
1189         WARN_ON_ONCE(ret);
1190 }
1191
1192 static inline void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1196         struct llist_node *head;
1197
1198         /* See comment above IO_CQ_WAKE_INIT */
1199         BUILD_BUG_ON(IO_CQ_WAKE_FORCE <= IORING_MAX_CQ_ENTRIES);
1200
1201         /*
1202          * We don't know how many reuqests is there in the link and whether
1203          * they can even be queued lazily, fall back to non-lazy.
1204          */
1205         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1206                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1207
1208         head = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1209         do {
1210                 nr_tw_prev = 0;
1211                 if (head) {
1212                         struct io_kiocb *first_req = container_of(head,
1213                                                         struct io_kiocb,
1214                                                         io_task_work.node);
1215                         /*
1216                          * Might be executed at any moment, rely on
1217                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1218                          */
1219                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Theoretically, it can overflow, but that's fine as one of
1224                  * previous adds should've tried to wake the task.
1225                  */
1226                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1227                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1228                         nr_tw = IO_CQ_WAKE_FORCE;
1229
1230                 req->nr_tw = nr_tw;
1231                 req->io_task_work.node.next = head;
1232         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &head,
1233                               &req->io_task_work.node));
1234
1235         /*
1236          * cmpxchg implies a full barrier, which pairs with the barrier
1237          * in set_current_state() on the io_cqring_wait() side. It's used
1238          * to ensure that either we see updated ->cq_wait_nr, or waiters
1239          * going to sleep will observe the work added to the list, which
1240          * is similar to the wait/wawke task state sync.
1241          */
1242
1243         if (!head) {
1244                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1245                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1246                 if (ctx->has_evfd)
1247                         io_eventfd_signal(ctx);
1248         }
1249
1250         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1251         /* not enough or no one is waiting */
1252         if (nr_tw < nr_wait)
1253                 return;
1254         /* the previous add has already woken it up */
1255         if (nr_tw_prev >= nr_wait)
1256                 return;
1257         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1258 }
1259
1260 static void io_req_normal_work_add(struct io_kiocb *req)
1261 {
1262         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1263         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1264
1265         /* task_work already pending, we're done */
1266         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1267                 return;
1268
1269         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1270                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1271
1272         /* SQPOLL doesn't need the task_work added, it'll run it itself */
1273         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1274                 struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
1275
1276                 if (wq_has_sleeper(&sqd->wait))
1277                         wake_up(&sqd->wait);
1278                 return;
1279         }
1280
1281         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1282                 return;
1283
1284         io_fallback_tw(tctx, false);
1285 }
1286
1287 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1288 {
1289         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1290                 rcu_read_lock();
1291                 io_req_local_work_add(req, flags);
1292                 rcu_read_unlock();
1293         } else {
1294                 io_req_normal_work_add(req);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1299 {
1300         struct llist_node *node;
1301
1302         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1303         while (node) {
1304                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1305                                                     io_task_work.node);
1306
1307                 node = node->next;
1308                 io_req_normal_work_add(req);
1309         }
1310 }
1311
1312 static bool io_run_local_work_continue(struct io_ring_ctx *ctx, int events,
1313                                        int min_events)
1314 {
1315         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1316                 return false;
1317         if (events < min_events)
1318                 return true;
1319         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1320                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1321         return false;
1322 }
1323
1324 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts,
1325                                int min_events)
1326 {
1327         struct llist_node *node;
1328         unsigned int loops = 0;
1329         int ret = 0;
1330
1331         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1332                 return -EEXIST;
1333         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1334                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1335 again:
1336         /*
1337          * llists are in reverse order, flip it back the right way before
1338          * running the pending items.
1339          */
1340         node = llist_reverse_order(io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL));
1341         while (node) {
1342                 struct llist_node *next = node->next;
1343                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1344                                                     io_task_work.node);
1345                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1346                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1347                                 req, ts);
1348                 ret++;
1349                 node = next;
1350         }
1351         loops++;
1352
1353         if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
1354                 goto again;
1355         io_submit_flush_completions(ctx);
1356         if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
1357                 goto again;
1358
1359         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1360         return ret;
1361 }
1362
1363 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx,
1364                                            int min_events)
1365 {
1366         struct io_tw_state ts = {};
1367
1368         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1369                 return 0;
1370         return __io_run_local_work(ctx, &ts, min_events);
1371 }
1372
1373 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events)
1374 {
1375         struct io_tw_state ts = {};
1376         int ret;
1377
1378         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1379         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts, min_events);
1380         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1381         return ret;
1382 }
1383
1384 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1385 {
1386         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1387         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1388 }
1389
1390 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1391 {
1392         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1393         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1394         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1395                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1396         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1397                 io_queue_iowq(req);
1398         else
1399                 io_queue_sqe(req);
1400 }
1401
1402 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1403 {
1404         io_req_set_res(req, ret, 0);
1405         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1406         io_req_task_work_add(req);
1407 }
1408
1409 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1410 {
1411         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1412         io_req_task_work_add(req);
1413 }
1414
1415 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1416 {
1417         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1418
1419         if (nxt)
1420                 io_req_task_queue(nxt);
1421 }
1422
1423 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
1424                                struct io_wq_work_node *node)
1425         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1426 {
1427         do {
1428                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1429                                                     comp_list);
1430
1431                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1432                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1433                                 node = req->comp_list.next;
1434                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1435                                         continue;
1436                         }
1437                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1438                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1439
1440                                 if (apoll->double_poll)
1441                                         kfree(apoll->double_poll);
1442                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, apoll))
1443                                         kfree(apoll);
1444                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1445                         }
1446                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1447                                 io_queue_next(req);
1448                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1449                                 io_clean_op(req);
1450                 }
1451                 io_put_file(req);
1452                 io_put_rsrc_node(ctx, req->rsrc_node);
1453                 io_put_task(req->task);
1454
1455                 node = req->comp_list.next;
1456                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1457         } while (node);
1458 }
1459
1460 void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1461         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1462 {
1463         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1464         struct io_wq_work_node *node;
1465
1466         __io_cq_lock(ctx);
1467         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1468                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1469                                             comp_list);
1470
1471                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1472                     unlikely(!io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1473                         if (ctx->lockless_cq) {
1474                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1475                                 io_req_cqe_overflow(req);
1476                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1477                         } else {
1478                                 io_req_cqe_overflow(req);
1479                         }
1480                 }
1481         }
1482         __io_cq_unlock_post(ctx);
1483
1484         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1485                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1486                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1487         }
1488         ctx->submit_state.cq_flush = false;
1489 }
1490
1491 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1492 {
1493         /* See comment at the top of this file */
1494         smp_rmb();
1495         return __io_cqring_events(ctx);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1500  * find and complete them.
1501  */
1502 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1503 {
1504         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1505                 return;
1506
1507         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1508         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1509                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1510                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1511                         break;
1512                 /*
1513                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1514                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1515                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1516                  */
1517                 if (need_resched()) {
1518                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1519                         cond_resched();
1520                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1521                 }
1522         }
1523         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1524 }
1525
1526 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1527 {
1528         unsigned int nr_events = 0;
1529         unsigned long check_cq;
1530
1531         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1532                 return -EEXIST;
1533
1534         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1535         if (unlikely(check_cq)) {
1536                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1537                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1538                 /*
1539                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1540                  * dropped CQE.
1541                  */
1542                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1543                         return -EBADR;
1544         }
1545         /*
1546          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1547          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1548          * already triggered a CQE (eg in error).
1549          */
1550         if (io_cqring_events(ctx))
1551                 return 0;
1552
1553         do {
1554                 int ret = 0;
1555
1556                 /*
1557                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1558                  * application entering polling for a command before it gets
1559                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1560                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1561                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1562                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1563                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1564                  * very same mutex.
1565                  */
1566                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1567                     io_task_work_pending(ctx)) {
1568                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1569
1570                         (void) io_run_local_work_locked(ctx, min);
1571
1572                         if (task_work_pending(current) ||
1573                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1574                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1575                                 io_run_task_work();
1576                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1577                         }
1578                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1579                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1580                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1581                                 break;
1582                 }
1583                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1584                 if (unlikely(ret < 0))
1585                         return ret;
1586
1587                 if (task_sigpending(current))
1588                         return -EINTR;
1589                 if (need_resched())
1590                         break;
1591
1592                 nr_events += ret;
1593         } while (nr_events < min);
1594
1595         return 0;
1596 }
1597
1598 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1599 {
1600         io_req_complete_defer(req);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1605  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1606  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1607  * accessing the kiocb cookie.
1608  */
1609 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1610 {
1611         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1612         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1613
1614         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1615         if (unlikely(needs_lock))
1616                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1617
1618         /*
1619          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1620          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1621          * different devices.
1622          */
1623         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1624                 ctx->poll_multi_queue = false;
1625         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1626                 struct io_kiocb *list_req;
1627
1628                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1629                                         comp_list);
1630                 if (list_req->file != req->file)
1631                         ctx->poll_multi_queue = true;
1632         }
1633
1634         /*
1635          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1636          * it to the front so we find it first.
1637          */
1638         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1639                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1640         else
1641                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1642
1643         if (unlikely(needs_lock)) {
1644                 /*
1645                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1646                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1647                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1648                  * whether should wake up sq thread.
1649                  */
1650                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1651                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1652                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1653
1654                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1655         }
1656 }
1657
1658 io_req_flags_t io_file_get_flags(struct file *file)
1659 {
1660         io_req_flags_t res = 0;
1661
1662         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1663                 res |= REQ_F_ISREG;
1664         if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
1665                 res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
1666         return res;
1667 }
1668
1669 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1670 {
1671         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1672
1673         WARN_ON_ONCE(!def->async_size);
1674         req->async_data = kmalloc(def->async_size, GFP_KERNEL);
1675         if (req->async_data) {
1676                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1677                 return false;
1678         }
1679         return true;
1680 }
1681
1682 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1683 {
1684         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1685         struct io_kiocb *cur;
1686
1687         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1688         io_for_each_link(cur, req)
1689                 seq--;
1690         return seq;
1691 }
1692
1693 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1694         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697         struct io_defer_entry *de;
1698         int ret;
1699         u32 seq = io_get_sequence(req);
1700
1701         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1702         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1703         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1704                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1705 queue:
1706                 ctx->drain_active = false;
1707                 io_req_task_queue(req);
1708                 return;
1709         }
1710         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1711
1712         io_prep_async_link(req);
1713         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1714         if (!de) {
1715                 ret = -ENOMEM;
1716                 io_req_defer_failed(req, ret);
1717                 return;
1718         }
1719
1720         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1721         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1722                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1723                 kfree(de);
1724                 goto queue;
1725         }
1726
1727         trace_io_uring_defer(req);
1728         de->req = req;
1729         de->seq = seq;
1730         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1731         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1732 }
1733
1734 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1735                            unsigned int issue_flags)
1736 {
1737         if (req->file || !def->needs_file)
1738                 return true;
1739
1740         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1741                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1742         else
1743                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1744
1745         return !!req->file;
1746 }
1747
1748 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1749 {
1750         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1751         const struct cred *creds = NULL;
1752         int ret;
1753
1754         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1755                 return -EBADF;
1756
1757         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1758                 creds = override_creds(req->creds);
1759
1760         if (!def->audit_skip)
1761                 audit_uring_entry(req->opcode);
1762
1763         ret = def->issue(req, issue_flags);
1764
1765         if (!def->audit_skip)
1766                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1767
1768         if (creds)
1769                 revert_creds(creds);
1770
1771         if (ret == IOU_OK) {
1772                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1773                         io_req_complete_defer(req);
1774                 else
1775                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1776
1777                 return 0;
1778         }
1779
1780         if (ret == IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE) {
1781                 ret = 0;
1782                 io_arm_ltimeout(req);
1783
1784                 /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1785                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1786                         io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1787         }
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1792 {
1793         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1794         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1795                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1796 }
1797
1798 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1799 {
1800         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1801         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1802
1803         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1804                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1805                         nxt = io_req_find_next(req);
1806                 io_free_req(req);
1807         }
1808         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1809 }
1810
1811 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1812 {
1813         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1814         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1815         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1816         bool needs_poll = false;
1817         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1818
1819         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1820         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1821                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1822         else
1823                 req_ref_get(req);
1824
1825         io_arm_ltimeout(req);
1826
1827         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1828         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1829 fail:
1830                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1831                 return;
1832         }
1833         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1834                 err = -EBADF;
1835                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1836                 goto fail;
1837         }
1838
1839         /*
1840          * If DEFER_TASKRUN is set, it's only allowed to post CQEs from the
1841          * submitter task context. Final request completions are handed to the
1842          * right context, however this is not the case of auxiliary CQEs,
1843          * which is the main mean of operation for multishot requests.
1844          * Don't allow any multishot execution from io-wq. It's more restrictive
1845          * than necessary and also cleaner.
1846          */
1847         if (req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT) {
1848                 err = -EBADFD;
1849                 if (!io_file_can_poll(req))
1850                         goto fail;
1851                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK ||
1852                     req->file->f_mode & FMODE_NOWAIT) {
1853                         err = -ECANCELED;
1854                         if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) != IO_APOLL_OK)
1855                                 goto fail;
1856                         return;
1857                 } else {
1858                         req->flags &= ~REQ_F_APOLL_MULTISHOT;
1859                 }
1860         }
1861
1862         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1863                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1864
1865                 if (opcode_poll && io_file_can_poll(req)) {
1866                         needs_poll = true;
1867                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1868                 }
1869         }
1870
1871         do {
1872                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1873                 if (ret != -EAGAIN)
1874                         break;
1875
1876                 /*
1877                  * If REQ_F_NOWAIT is set, then don't wait or retry with
1878                  * poll. -EAGAIN is final for that case.
1879                  */
1880                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
1881                         break;
1882
1883                 /*
1884                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1885                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1886                  * wait for request slots on the block side.
1887                  */
1888                 if (!needs_poll) {
1889                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1890                                 break;
1891                         if (io_wq_worker_stopped())
1892                                 break;
1893                         cond_resched();
1894                         continue;
1895                 }
1896
1897                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1898                         return;
1899                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1900                 needs_poll = false;
1901                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1902         } while (1);
1903
1904         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1905         if (ret < 0)
1906                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1907 }
1908
1909 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1910                                       unsigned int issue_flags)
1911 {
1912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1913         struct io_fixed_file *slot;
1914         struct file *file = NULL;
1915
1916         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1917
1918         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1919                 goto out;
1920         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1921         slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd);
1922         if (!req->rsrc_node)
1923                 __io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
1924         req->flags |= io_slot_flags(slot);
1925         file = io_slot_file(slot);
1926 out:
1927         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1928         return file;
1929 }
1930
1931 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1932 {
1933         struct file *file = fget(fd);
1934
1935         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1936
1937         /* we don't allow fixed io_uring files */
1938         if (file && io_is_uring_fops(file))
1939                 io_req_track_inflight(req);
1940         return file;
1941 }
1942
1943 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1944         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1945 {
1946         struct io_kiocb *linked_timeout;
1947
1948         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1949                 io_req_defer_failed(req, ret);
1950                 return;
1951         }
1952
1953         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1954
1955         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1956         case IO_APOLL_READY:
1957                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1958                 io_req_task_queue(req);
1959                 break;
1960         case IO_APOLL_ABORTED:
1961                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1962                 io_queue_iowq(req);
1963                 break;
1964         case IO_APOLL_OK:
1965                 break;
1966         }
1967
1968         if (linked_timeout)
1969                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1970 }
1971
1972 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1973         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1974 {
1975         int ret;
1976
1977         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1978
1979         /*
1980          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1981          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1982          */
1983         if (unlikely(ret))
1984                 io_queue_async(req, ret);
1985 }
1986
1987 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1988         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1989 {
1990         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1991                 /*
1992                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1993                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1994                  */
1995                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1996                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1997                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1998         } else {
1999                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2000                         io_drain_req(req);
2001                 else
2002                         io_queue_iowq(req);
2003         }
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2008  *
2009  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2010  */
2011 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2012                                         struct io_kiocb *req,
2013                                         unsigned int sqe_flags)
2014 {
2015         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2016                 return false;
2017
2018         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2019             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2020                 return false;
2021
2022         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2023                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2024                 return false;
2025
2026         return true;
2027 }
2028
2029 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2030 {
2031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2032         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2033
2034         ctx->drain_active = true;
2035         if (head) {
2036                 /*
2037                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2038                  * the head request and the next request/link after the current
2039                  * link. Considering sequential execution of links,
2040                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2041                  * link.
2042                  */
2043                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2044                 ctx->drain_next = true;
2045         }
2046 }
2047
2048 static __cold int io_init_fail_req(struct io_kiocb *req, int err)
2049 {
2050         /* ensure per-opcode data is cleared if we fail before prep */
2051         memset(&req->cmd.data, 0, sizeof(req->cmd.data));
2052         return err;
2053 }
2054
2055 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2056                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2057         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2058 {
2059         const struct io_issue_def *def;
2060         unsigned int sqe_flags;
2061         int personality;
2062         u8 opcode;
2063
2064         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2065         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2066         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2067         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2068         req->flags = (io_req_flags_t) sqe_flags;
2069         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2070         req->file = NULL;
2071         req->rsrc_node = NULL;
2072         req->task = current;
2073
2074         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2075                 req->opcode = 0;
2076                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2077         }
2078         def = &io_issue_defs[opcode];
2079         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2080                 /* enforce forwards compatibility on users */
2081                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2082                         return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2083                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2084                         if (!def->buffer_select)
2085                                 return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
2086                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2087                 }
2088                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2089                         ctx->drain_disabled = true;
2090                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2091                         if (ctx->drain_disabled)
2092                                 return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
2093                         io_init_req_drain(req);
2094                 }
2095         }
2096         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2097                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2098                         return io_init_fail_req(req, -EACCES);
2099                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2100                 if (ctx->drain_active)
2101                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2102                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2103                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2104                         ctx->drain_next = false;
2105                         ctx->drain_active = true;
2106                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2107                 }
2108         }
2109
2110         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2111                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2112         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2113                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2114
2115         if (def->needs_file) {
2116                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2117
2118                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2119
2120                 /*
2121                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2122                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2123                  */
2124                 if (state->need_plug && def->plug) {
2125                         state->plug_started = true;
2126                         state->need_plug = false;
2127                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2128                 }
2129         }
2130
2131         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2132         if (personality) {
2133                 int ret;
2134
2135                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2136                 if (!req->creds)
2137                         return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2138                 get_cred(req->creds);
2139                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2140                 if (ret) {
2141                         put_cred(req->creds);
2142                         return io_init_fail_req(req, ret);
2143                 }
2144                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2145         }
2146
2147         return def->prep(req, sqe);
2148 }
2149
2150 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2151                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2152 {
2153         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2154         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2155         struct io_kiocb *head = link->head;
2156
2157         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2158
2159         /*
2160          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2161          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2162          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2163          * should find the flag and handle the rest.
2164          */
2165         req_fail_link_node(req, ret);
2166         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2167                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2168
2169         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2170                 if (head) {
2171                         link->last->link = req;
2172                         link->head = NULL;
2173                         req = head;
2174                 }
2175                 io_queue_sqe_fallback(req);
2176                 return ret;
2177         }
2178
2179         if (head)
2180                 link->last->link = req;
2181         else
2182                 link->head = req;
2183         link->last = req;
2184         return 0;
2185 }
2186
2187 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2188                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2189         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2190 {
2191         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2192         int ret;
2193
2194         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2195         if (unlikely(ret))
2196                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2197
2198         trace_io_uring_submit_req(req);
2199
2200         /*
2201          * If we already have a head request, queue this one for async
2202          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2203          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2204          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2205          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2206          */
2207         if (unlikely(link->head)) {
2208                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2209                 link->last->link = req;
2210                 link->last = req;
2211
2212                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2213                         return 0;
2214                 /* last request of the link, flush it */
2215                 req = link->head;
2216                 link->head = NULL;
2217                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2218                         goto fallback;
2219
2220         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2221                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2222                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2223                         link->head = req;
2224                         link->last = req;
2225                 } else {
2226 fallback:
2227                         io_queue_sqe_fallback(req);
2228                 }
2229                 return 0;
2230         }
2231
2232         io_queue_sqe(req);
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2238  */
2239 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2240 {
2241         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2242
2243         if (unlikely(state->link.head))
2244                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2245         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2246         io_submit_flush_completions(ctx);
2247         if (state->plug_started)
2248                 blk_finish_plug(&state->plug);
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Start submission side cache.
2253  */
2254 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2255                                   unsigned int max_ios)
2256 {
2257         state->plug_started = false;
2258         state->need_plug = max_ios > 2;
2259         state->submit_nr = max_ios;
2260         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2261         state->link.head = NULL;
2262 }
2263
2264 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2265 {
2266         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2267
2268         /*
2269          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2270          * since once we write the new head, the application could
2271          * write new data to them.
2272          */
2273         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2278  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2279  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2280  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2281  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2282  * prevent a re-load down the line.
2283  */
2284 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2285 {
2286         unsigned mask = ctx->sq_entries - 1;
2287         unsigned head = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2288
2289         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY)) {
2290                 head = READ_ONCE(ctx->sq_array[head]);
2291                 if (unlikely(head >= ctx->sq_entries)) {
2292                         /* drop invalid entries */
2293                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2294                         ctx->cq_extra--;
2295                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2296                         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2297                                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2298                         return false;
2299                 }
2300         }
2301
2302         /*
2303          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2304          *
2305          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2306          *    head updates.
2307          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2308          *    though the application is the one updating it.
2309          */
2310
2311         /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2312         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2313                 head <<= 1;
2314         *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2315         return true;
2316 }
2317
2318 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2319         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2320 {
2321         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2322         unsigned int left;
2323         int ret;
2324
2325         if (unlikely(!entries))
2326                 return 0;
2327         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2328         ret = left = min(nr, entries);
2329         io_get_task_refs(left);
2330         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2331
2332         do {
2333                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2334                 struct io_kiocb *req;
2335
2336                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2337                         break;
2338                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2339                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2340                         break;
2341                 }
2342
2343                 /*
2344                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2345                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2346                  */
2347                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2348                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2349                         left--;
2350                         break;
2351                 }
2352         } while (--left);
2353
2354         if (unlikely(left)) {
2355                 ret -= left;
2356                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2357                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2358                         ret = -EAGAIN;
2359                 current->io_uring->cached_refs += left;
2360         }
2361
2362         io_submit_state_end(ctx);
2363          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2364         io_commit_sqring(ctx);
2365         return ret;
2366 }
2367
2368 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2369                             int wake_flags, void *key)
2370 {
2371         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2372
2373         /*
2374          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2375          * the task, and the next invocation will do it.
2376          */
2377         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2378                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2379         return -1;
2380 }
2381
2382 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2383 {
2384         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2385                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2386                 if (io_run_local_work(ctx, INT_MAX) > 0)
2387                         return 0;
2388         }
2389         if (io_run_task_work() > 0)
2390                 return 0;
2391         if (task_sigpending(current))
2392                 return -EINTR;
2393         return 0;
2394 }
2395
2396 static bool current_pending_io(void)
2397 {
2398         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2399
2400         if (!tctx)
2401                 return false;
2402         return percpu_counter_read_positive(&tctx->inflight);
2403 }
2404
2405 /* when returns >0, the caller should retry */
2406 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2407                                           struct io_wait_queue *iowq)
2408 {
2409         int ret;
2410
2411         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2412                 return 1;
2413         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2414                 return 1;
2415         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2416                 return 1;
2417         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2418                 return -EINTR;
2419         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2420                 return 0;
2421
2422         /*
2423          * Mark us as being in io_wait if we have pending requests, so cpufreq
2424          * can take into account that the task is waiting for IO - turns out
2425          * to be important for low QD IO.
2426          */
2427         if (current_pending_io())
2428                 current->in_iowait = 1;
2429         ret = 0;
2430         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2431                 schedule();
2432         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2433                 ret = -ETIME;
2434         current->in_iowait = 0;
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 /*
2439  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2440  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2441  */
2442 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2443                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2444                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2445 {
2446         struct io_wait_queue iowq;
2447         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2448         int ret;
2449
2450         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2451                 return -EEXIST;
2452         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2453                 io_run_local_work(ctx, min_events);
2454         io_run_task_work();
2455         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2456         /* if user messes with these they will just get an early return */
2457         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2458                 return 0;
2459
2460         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2461         iowq.wq.private = current;
2462         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2463         iowq.ctx = ctx;
2464         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2465         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2466         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2467
2468         if (uts) {
2469                 struct timespec64 ts;
2470
2471                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2472                         return -EFAULT;
2473
2474                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2475                 io_napi_adjust_timeout(ctx, &iowq, &ts);
2476         }
2477
2478         if (sig) {
2479 #ifdef CONFIG_COMPAT
2480                 if (in_compat_syscall())
2481                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2482                                                       sigsz);
2483                 else
2484 #endif
2485                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2486
2487                 if (ret)
2488                         return ret;
2489         }
2490
2491         io_napi_busy_loop(ctx, &iowq);
2492
2493         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2494         do {
2495                 int nr_wait = (int) iowq.cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2496                 unsigned long check_cq;
2497
2498                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2499                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2500                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2501                 } else {
2502                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2503                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2504                 }
2505
2506                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2507                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2508                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, IO_CQ_WAKE_INIT);
2509
2510                 /*
2511                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2512                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2513                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2514                  */
2515                 io_run_task_work();
2516                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2517                         io_run_local_work(ctx, nr_wait);
2518
2519                 /*
2520                  * Non-local task_work will be run on exit to userspace, but
2521                  * if we're using DEFER_TASKRUN, then we could have waited
2522                  * with a timeout for a number of requests. If the timeout
2523                  * hits, we could have some requests ready to process. Ensure
2524                  * this break is _after_ we have run task_work, to avoid
2525                  * deferring running potentially pending requests until the
2526                  * next time we wait for events.
2527                  */
2528                 if (ret < 0)
2529                         break;
2530
2531                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2532                 if (unlikely(check_cq)) {
2533                         /* let the caller flush overflows, retry */
2534                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2535                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2536                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2537                                 ret = -EBADR;
2538                                 break;
2539                         }
2540                 }
2541
2542                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2543                         ret = 0;
2544                         break;
2545                 }
2546                 cond_resched();
2547         } while (1);
2548
2549         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2550                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2551         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2552
2553         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2554 }
2555
2556 static void *io_rings_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2557                           size_t size)
2558 {
2559         return __io_uaddr_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, uaddr,
2560                                 size);
2561 }
2562
2563 static void *io_sqes_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2564                          size_t size)
2565 {
2566         return __io_uaddr_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, uaddr,
2567                                 size);
2568 }
2569
2570 static void io_rings_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2571 {
2572         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)) {
2573                 io_pages_unmap(ctx->rings, &ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages,
2574                                 true);
2575                 io_pages_unmap(ctx->sq_sqes, &ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages,
2576                                 true);
2577         } else {
2578                 io_pages_free(&ctx->ring_pages, ctx->n_ring_pages);
2579                 ctx->n_ring_pages = 0;
2580                 io_pages_free(&ctx->sqe_pages, ctx->n_sqe_pages);
2581                 ctx->n_sqe_pages = 0;
2582                 vunmap(ctx->rings);
2583                 vunmap(ctx->sq_sqes);
2584         }
2585
2586         ctx->rings = NULL;
2587         ctx->sq_sqes = NULL;
2588 }
2589
2590 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2591                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2592 {
2593         struct io_rings *rings;
2594         size_t off, sq_array_size;
2595
2596         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2597         if (off == SIZE_MAX)
2598                 return SIZE_MAX;
2599         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2600                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2601                         return SIZE_MAX;
2602         }
2603
2604 #ifdef CONFIG_SMP
2605         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2606         if (off == 0)
2607                 return SIZE_MAX;
2608 #endif
2609
2610         if (ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY) {
2611                 if (sq_offset)
2612                         *sq_offset = SIZE_MAX;
2613                 return off;
2614         }
2615
2616         if (sq_offset)
2617                 *sq_offset = off;
2618
2619         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2620         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2621                 return SIZE_MAX;
2622
2623         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2624                 return SIZE_MAX;
2625
2626         return off;
2627 }
2628
2629 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2630 {
2631         struct io_kiocb *req;
2632         int nr = 0;
2633
2634         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2635
2636         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2637                 req = io_extract_req(ctx);
2638                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2639                 nr++;
2640         }
2641         if (nr)
2642                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2643         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2644 }
2645
2646 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2647 {
2648         io_sq_thread_finish(ctx);
2649         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2650         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)))
2651                 return;
2652
2653         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2654         if (ctx->buf_data)
2655                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2656         if (ctx->file_data)
2657                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2658         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2659         io_eventfd_unregister(ctx);
2660         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, kfree);
2661         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2662         io_alloc_cache_free(&ctx->rw_cache, io_rw_cache_free);
2663         io_alloc_cache_free(&ctx->uring_cache, kfree);
2664         io_futex_cache_free(ctx);
2665         io_destroy_buffers(ctx);
2666         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2667         if (ctx->sq_creds)
2668                 put_cred(ctx->sq_creds);
2669         if (ctx->submitter_task)
2670                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2671
2672         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2673         if (ctx->rsrc_node)
2674                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2675
2676         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2677         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2678
2679         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, kfree);
2680         if (ctx->mm_account) {
2681                 mmdrop(ctx->mm_account);
2682                 ctx->mm_account = NULL;
2683         }
2684         io_rings_free(ctx);
2685
2686         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2687         free_uid(ctx->user);
2688         io_req_caches_free(ctx);
2689         if (ctx->hash_map)
2690                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2691         io_napi_free(ctx);
2692         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2693         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2694         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2695         kfree(ctx);
2696 }
2697
2698 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2699 {
2700         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2701                                                poll_wq_task_work);
2702
2703         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2704         ctx->poll_activated = true;
2705         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2706
2707         /*
2708          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2709          * might've been lost due to loose synchronisation.
2710          */
2711         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2712         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2713 }
2714
2715 __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2716 {
2717         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2718         /* already activated or in progress */
2719         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2720                 goto out;
2721         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2722                 goto out;
2723         if (!ctx->submitter_task)
2724                 goto out;
2725         /*
2726          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2727          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2728          */
2729         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2730         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2731         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2732                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2733 out:
2734         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2735 }
2736
2737 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2738 {
2739         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2740         __poll_t mask = 0;
2741
2742         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2743                 io_activate_pollwq(ctx);
2744
2745         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2746         /*
2747          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2748          * io_commit_cqring
2749          */
2750         smp_rmb();
2751         if (!io_sqring_full(ctx))
2752                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2753
2754         /*
2755          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2756          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2757          *      CPU0                    CPU1
2758          *      ----                    ----
2759          * lock(&ctx->uring_lock);
2760          *                              lock(&ep->mtx);
2761          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2762          * lock(&ep->mtx);
2763          *
2764          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2765          * pushes them to do the flush.
2766          */
2767
2768         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2769                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2770
2771         return mask;
2772 }
2773
2774 struct io_tctx_exit {
2775         struct callback_head            task_work;
2776         struct completion               completion;
2777         struct io_ring_ctx              *ctx;
2778 };
2779
2780 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2781 {
2782         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2783         struct io_tctx_exit *work;
2784
2785         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2786         /*
2787          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2788          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2789          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2790          * work cancelation off the exec path.
2791          */
2792         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2793                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2794         complete(&work->completion);
2795 }
2796
2797 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2798 {
2799         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2800
2801         return req->ctx == data;
2802 }
2803
2804 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2805 {
2806         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2807         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2808         unsigned long interval = HZ / 20;
2809         struct io_tctx_exit exit;
2810         struct io_tctx_node *node;
2811         int ret;
2812
2813         /*
2814          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2815          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2816          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2817          * as nobody else will be looking for them.
2818          */
2819         do {
2820                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2821                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2822                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2823                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2824                 }
2825
2826                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2827                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2828
2829                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2830                         cond_resched();
2831
2832                 if (ctx->sq_data) {
2833                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2834                         struct task_struct *tsk;
2835
2836                         io_sq_thread_park(sqd);
2837                         tsk = sqd->thread;
2838                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2839                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2840                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2841                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2842                 }
2843
2844                 io_req_caches_free(ctx);
2845
2846                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2847                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2848                         interval = HZ * 60;
2849                 }
2850                 /*
2851                  * This is really an uninterruptible wait, as it has to be
2852                  * complete. But it's also run from a kworker, which doesn't
2853                  * take signals, so it's fine to make it interruptible. This
2854                  * avoids scenarios where we knowingly can wait much longer
2855                  * on completions, for example if someone does a SIGSTOP on
2856                  * a task that needs to finish task_work to make this loop
2857                  * complete. That's a synthetic situation that should not
2858                  * cause a stuck task backtrace, and hence a potential panic
2859                  * on stuck tasks if that is enabled.
2860                  */
2861         } while (!wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2862
2863         init_completion(&exit.completion);
2864         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2865         exit.ctx = ctx;
2866
2867         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2868         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2869                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2870
2871                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2872                                         ctx_node);
2873                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2874                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2875                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2876                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2877                         continue;
2878
2879                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2880                 /*
2881                  * See comment above for
2882                  * wait_for_completion_interruptible_timeout() on why this
2883                  * wait is marked as interruptible.
2884                  */
2885                 wait_for_completion_interruptible(&exit.completion);
2886                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2887         }
2888         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2889         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2890         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2891
2892         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
2893         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2894                 synchronize_rcu();
2895
2896         io_ring_ctx_free(ctx);
2897 }
2898
2899 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2900 {
2901         unsigned long index;
2902         struct creds *creds;
2903
2904         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2905         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2906         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2907                 io_unregister_personality(ctx, index);
2908         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2909
2910         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2911
2912         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2913         /*
2914          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2915          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2916          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2917          * over using system_wq.
2918          */
2919         queue_work(iou_wq, &ctx->exit_work);
2920 }
2921
2922 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2923 {
2924         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2925
2926         file->private_data = NULL;
2927         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 struct io_task_cancel {
2932         struct task_struct *task;
2933         bool all;
2934 };
2935
2936 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2937 {
2938         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2939         struct io_task_cancel *cancel = data;
2940
2941         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2942 }
2943
2944 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2945                                          struct task_struct *task,
2946                                          bool cancel_all)
2947 {
2948         struct io_defer_entry *de;
2949         LIST_HEAD(list);
2950
2951         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2952         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2953                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2954                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2955                         break;
2956                 }
2957         }
2958         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2959         if (list_empty(&list))
2960                 return false;
2961
2962         while (!list_empty(&list)) {
2963                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2964                 list_del_init(&de->list);
2965                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
2966                 kfree(de);
2967         }
2968         return true;
2969 }
2970
2971 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2972 {
2973         struct io_tctx_node *node;
2974         enum io_wq_cancel cret;
2975         bool ret = false;
2976
2977         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2978         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2979                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2980
2981                 /*
2982                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2983                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2984                  */
2985                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2986                         continue;
2987                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2988                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2989         }
2990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2991
2992         return ret;
2993 }
2994
2995 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2996                                                 struct task_struct *task,
2997                                                 bool cancel_all)
2998 {
2999         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3000         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3001         enum io_wq_cancel cret;
3002         bool ret = false;
3003
3004         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3005         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3006                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3007                 smp_mb();
3008         }
3009
3010         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3011         if (!ctx->rings)
3012                 return false;
3013
3014         if (!task) {
3015                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3016         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3017                 /*
3018                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3019                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3020                  */
3021                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3022                                        &cancel, true);
3023                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3024         }
3025
3026         /* SQPOLL thread does its own polling */
3027         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3028             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3029                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3030                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3031                         ret = true;
3032                         cond_resched();
3033                 }
3034         }
3035
3036         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3037             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3038                 ret |= io_run_local_work(ctx, INT_MAX) > 0;
3039         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3040         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3041         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3042         ret |= io_waitid_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3043         ret |= io_futex_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3044         ret |= io_uring_try_cancel_uring_cmd(ctx, task, cancel_all);
3045         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3046         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3047         if (task)
3048                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3049         else
3050                 ret |= flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
3051         return ret;
3052 }
3053
3054 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3055 {
3056         if (tracked)
3057                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3058         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3063  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3064  */
3065 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3066 {
3067         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3068         struct io_ring_ctx *ctx;
3069         struct io_tctx_node *node;
3070         unsigned long index;
3071         s64 inflight;
3072         DEFINE_WAIT(wait);
3073
3074         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3075
3076         if (!current->io_uring)
3077                 return;
3078         if (tctx->io_wq)
3079                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3080
3081         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3082         do {
3083                 bool loop = false;
3084
3085                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3086                 /* read completions before cancelations */
3087                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3088                 if (!inflight)
3089                         break;
3090
3091                 if (!sqd) {
3092                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3093                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3094                                 if (node->ctx->sq_data)
3095                                         continue;
3096                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3097                                                         current, cancel_all);
3098                         }
3099                 } else {
3100                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3101                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3102                                                                      current,
3103                                                                      cancel_all);
3104                 }
3105
3106                 if (loop) {
3107                         cond_resched();
3108                         continue;
3109                 }
3110
3111                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3112                 io_run_task_work();
3113                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3114                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3115                         if (!llist_empty(&node->ctx->work_llist)) {
3116                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3117                                              node->ctx->submitter_task != current);
3118                                 goto end_wait;
3119                         }
3120                 }
3121                 /*
3122                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3123                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3124                  * prepare_to_wait().
3125                  */
3126                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3127                         schedule();
3128 end_wait:
3129                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3130         } while (1);
3131
3132         io_uring_clean_tctx(tctx);
3133         if (cancel_all) {
3134                 /*
3135                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3136                  * ->in_cancel set for normal exit.
3137                  */
3138                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3139                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3140                 __io_uring_free(current);
3141         }
3142 }
3143
3144 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3145 {
3146         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3147 }
3148
3149 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3150 {
3151         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3152                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3153
3154                 if (argsz != sizeof(arg))
3155                         return -EINVAL;
3156                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3157                         return -EFAULT;
3158         }
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3163                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3164                           const sigset_t __user **sig)
3165 {
3166         struct io_uring_getevents_arg arg;
3167
3168         /*
3169          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3170          * is just a pointer to the sigset_t.
3171          */
3172         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3173                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3174                 *ts = NULL;
3175                 return 0;
3176         }
3177
3178         /*
3179          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3180          * timespec and sigset_t pointers if good.
3181          */
3182         if (*argsz != sizeof(arg))
3183                 return -EINVAL;
3184         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3185                 return -EFAULT;
3186         if (arg.pad)
3187                 return -EINVAL;
3188         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3189         *argsz = arg.sigmask_sz;
3190         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3191         return 0;
3192 }
3193
3194 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3195                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3196                 size_t, argsz)
3197 {
3198         struct io_ring_ctx *ctx;
3199         struct file *file;
3200         long ret;
3201
3202         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3203                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3204                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3205                 return -EINVAL;
3206
3207         /*
3208          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3209          * need only dereference our task private array to find it.
3210          */
3211         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3212                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3213
3214                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3215                         return -EINVAL;
3216                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3217                 file = tctx->registered_rings[fd];
3218                 if (unlikely(!file))
3219                         return -EBADF;
3220         } else {
3221                 file = fget(fd);
3222                 if (unlikely(!file))
3223                         return -EBADF;
3224                 ret = -EOPNOTSUPP;
3225                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(file)))
3226                         goto out;
3227         }
3228
3229         ctx = file->private_data;
3230         ret = -EBADFD;
3231         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3232                 goto out;
3233
3234         /*
3235          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3236          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3237          * we were asked to.
3238          */
3239         ret = 0;
3240         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3241                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3242
3243                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3244                         ret = -EOWNERDEAD;
3245                         goto out;
3246                 }
3247                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3248                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3249                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3250                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3251
3252                 ret = to_submit;
3253         } else if (to_submit) {
3254                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3255                 if (unlikely(ret))
3256                         goto out;
3257
3258                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3259                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3260                 if (ret != to_submit) {
3261                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3262                         goto out;
3263                 }
3264                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3265                         if (ctx->syscall_iopoll)
3266                                 goto iopoll_locked;
3267                         /*
3268                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3269                          * it should handle ownership problems if any.
3270                          */
3271                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3272                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx, min_complete);
3273                 }
3274                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3275         }
3276
3277         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3278                 int ret2;
3279
3280                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3281                         /*
3282                          * We disallow the app entering submit/complete with
3283                          * polling, but we still need to lock the ring to
3284                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3285                          * a workqueue.
3286                          */
3287                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3288 iopoll_locked:
3289                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3290                         if (likely(!ret2)) {
3291                                 min_complete = min(min_complete,
3292                                                    ctx->cq_entries);
3293                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3294                         }
3295                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3296                 } else {
3297                         const sigset_t __user *sig;
3298                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3299
3300                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3301                         if (likely(!ret2)) {
3302                                 min_complete = min(min_complete,
3303                                                    ctx->cq_entries);
3304                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3305                                                       argsz, ts);
3306                         }
3307                 }
3308
3309                 if (!ret) {
3310                         ret = ret2;
3311
3312                         /*
3313                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3314                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3315                          * as they are obviously ok with those drops.
3316                          */
3317                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3318                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3319                                           &ctx->check_cq);
3320                 }
3321         }
3322 out:
3323         if (!(flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING))
3324                 fput(file);
3325         return ret;
3326 }
3327
3328 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3329         .release        = io_uring_release,
3330         .mmap           = io_uring_mmap,
3331         .get_unmapped_area = io_uring_get_unmapped_area,
3332 #ifndef CONFIG_MMU
3333         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3334 #endif
3335         .poll           = io_uring_poll,
3336 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3337         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3338 #endif
3339 };
3340
3341 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3342 {
3343         return file->f_op == &io_uring_fops;
3344 }
3345
3346 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3347                                          struct io_uring_params *p)
3348 {
3349         struct io_rings *rings;
3350         size_t size, sq_array_offset;
3351         void *ptr;
3352
3353         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3354         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3355         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3356
3357         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3358         if (size == SIZE_MAX)
3359                 return -EOVERFLOW;
3360
3361         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3362                 rings = io_pages_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, size);
3363         else
3364                 rings = io_rings_map(ctx, p->cq_off.user_addr, size);
3365
3366         if (IS_ERR(rings))
3367                 return PTR_ERR(rings);
3368
3369         ctx->rings = rings;
3370         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3371                 ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3372         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3373         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3374         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3375         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3376
3377         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3378                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3379         else
3380                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3381         if (size == SIZE_MAX) {
3382                 io_rings_free(ctx);
3383                 return -EOVERFLOW;
3384         }
3385
3386         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3387                 ptr = io_pages_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, size);
3388         else
3389                 ptr = io_sqes_map(ctx, p->sq_off.user_addr, size);
3390
3391         if (IS_ERR(ptr)) {
3392                 io_rings_free(ctx);
3393                 return PTR_ERR(ptr);
3394         }
3395
3396         ctx->sq_sqes = ptr;
3397         return 0;
3398 }
3399
3400 static int io_uring_install_fd(struct file *file)
3401 {
3402         int fd;
3403
3404         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3405         if (fd < 0)
3406                 return fd;
3407         fd_install(fd, file);
3408         return fd;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3413  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3414  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details.
3415  */
3416 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3417 {
3418         /* Create a new inode so that the LSM can block the creation.  */
3419         return anon_inode_create_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3420                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3421 }
3422
3423 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3424                                   struct io_uring_params __user *params)
3425 {
3426         struct io_ring_ctx *ctx;
3427         struct io_uring_task *tctx;
3428         struct file *file;
3429         int ret;
3430
3431         if (!entries)
3432                 return -EINVAL;
3433         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3434                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3435                         return -EINVAL;
3436                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3437         }
3438
3439         if ((p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3440             && !(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3441                 return -EINVAL;
3442
3443         /*
3444          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3445          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3446          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3447          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3448          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3449          * of CQ ring entries manually.
3450          */
3451         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3452         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3453                 /*
3454                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3455                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3456                  * any cq vs sq ring sizing.
3457                  */
3458                 if (!p->cq_entries)
3459                         return -EINVAL;
3460                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3461                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3462                                 return -EINVAL;
3463                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3464                 }
3465                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3466                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3467                         return -EINVAL;
3468         } else {
3469                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3470         }
3471
3472         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3473         if (!ctx)
3474                 return -ENOMEM;
3475
3476         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3477             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3478             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3479                 ctx->task_complete = true;
3480
3481         if (ctx->task_complete || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3482                 ctx->lockless_cq = true;
3483
3484         /*
3485          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3486          * purposes, see io_activate_pollwq()
3487          */
3488         if (!ctx->task_complete)
3489                 ctx->poll_activated = true;
3490
3491         /*
3492          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3493          * space applications don't need to do io completion events
3494          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3495          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3496          */
3497         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3498             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3499                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3500
3501         ctx->compat = in_compat_syscall();
3502         if (!ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_IPC_LOCK))
3503                 ctx->user = get_uid(current_user());
3504
3505         /*
3506          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3507          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3508          */
3509         ret = -EINVAL;
3510         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3511                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3512                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3513                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3514                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3515                         goto err;
3516                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3517         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3518                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3519         } else {
3520                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3521                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3522                         goto err;
3523                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3524         }
3525
3526         /*
3527          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3528          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3529          * that.
3530          */
3531         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3532             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3533                 goto err;
3534         }
3535
3536         /*
3537          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3538          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3539          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3540          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3541          */
3542         mmgrab(current->mm);
3543         ctx->mm_account = current->mm;
3544
3545         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3546         if (ret)
3547                 goto err;
3548
3549         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3550         if (ret)
3551                 goto err;
3552
3553         ret = io_rsrc_init(ctx);
3554         if (ret)
3555                 goto err;
3556
3557         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3558         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3559         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3560         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3561         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3562         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3563         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3564                 p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3565         p->sq_off.resv1 = 0;
3566         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3567                 p->sq_off.user_addr = 0;
3568
3569         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3570         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3571         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3572         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3573         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3574         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3575         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3576         p->cq_off.resv1 = 0;
3577         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3578                 p->cq_off.user_addr = 0;
3579
3580         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3581                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3582                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3583                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3584                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3585                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3586                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3587
3588         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3589                 ret = -EFAULT;
3590                 goto err;
3591         }
3592
3593         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3594             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3595                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3596
3597         file = io_uring_get_file(ctx);
3598         if (IS_ERR(file)) {
3599                 ret = PTR_ERR(file);
3600                 goto err;
3601         }
3602
3603         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3604         if (ret)
3605                 goto err_fput;
3606         tctx = current->io_uring;
3607
3608         /*
3609          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3610          * having closed it before we finish setup
3611          */
3612         if (p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3613                 ret = io_ring_add_registered_file(tctx, file, 0, IO_RINGFD_REG_MAX);
3614         else
3615                 ret = io_uring_install_fd(file);
3616         if (ret < 0)
3617                 goto err_fput;
3618
3619         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3620         return ret;
3621 err:
3622         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3623         return ret;
3624 err_fput:
3625         fput(file);
3626         return ret;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3631  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3632  * params structure passed in.
3633  */
3634 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3635 {
3636         struct io_uring_params p;
3637         int i;
3638
3639         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3640                 return -EFAULT;
3641         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3642                 if (p.resv[i])
3643                         return -EINVAL;
3644         }
3645
3646         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3647                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3648                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3649                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3650                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3651                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3652                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN |
3653                         IORING_SETUP_NO_MMAP | IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY |
3654                         IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3655                 return -EINVAL;
3656
3657         return io_uring_create(entries, &p, params);
3658 }
3659
3660 static inline bool io_uring_allowed(void)
3661 {
3662         int disabled = READ_ONCE(sysctl_io_uring_disabled);
3663         kgid_t io_uring_group;
3664
3665         if (disabled == 2)
3666                 return false;
3667
3668         if (disabled == 0 || capable(CAP_SYS_ADMIN))
3669                 return true;
3670
3671         io_uring_group = make_kgid(&init_user_ns, sysctl_io_uring_group);
3672         if (!gid_valid(io_uring_group))
3673                 return false;
3674
3675         return in_group_p(io_uring_group);
3676 }
3677
3678 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3679                 struct io_uring_params __user *, params)
3680 {
3681         if (!io_uring_allowed())
3682                 return -EPERM;
3683
3684         return io_uring_setup(entries, params);
3685 }
3686
3687 static int __init io_uring_init(void)
3688 {
3689 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
3690         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3691         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
3692 } while (0)
3693
3694 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3695         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
3696 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
3697         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
3698         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3699         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3700         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3701         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3702         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3703         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3704         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3705         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
3706         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
3707         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3708         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3709         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3710         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3711         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3712         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3713         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3714         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3715         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3716         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3717         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3718         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3719         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3720         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3721         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3722         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3723         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3724         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3725         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
3726         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
3727         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
3728         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
3729         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
3730         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3731         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3732         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3733         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3734         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3735         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3736         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
3737         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
3738         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3739         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
3740         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
3741
3742         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3743                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3744         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3745                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3746
3747         /* ->buf_index is u16 */
3748         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3749         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3750                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3751
3752         /* should fit into one byte */
3753         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3754         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3755         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3756
3757         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof_field(struct io_kiocb, flags));
3758
3759         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3760
3761         /* top 8bits are for internal use */
3762         BUILD_BUG_ON((IORING_URING_CMD_MASK & 0xff000000) != 0);
3763
3764         io_uring_optable_init();
3765
3766         /*
3767          * Allow user copy in the per-command field, which starts after the
3768          * file in io_kiocb and until the opcode field. The openat2 handling
3769          * requires copying in user memory into the io_kiocb object in that
3770          * range, and HARDENED_USERCOPY will complain if we haven't
3771          * correctly annotated this range.
3772          */
3773         req_cachep = kmem_cache_create_usercopy("io_kiocb",
3774                                 sizeof(struct io_kiocb), 0,
3775                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3776                                 SLAB_ACCOUNT | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU,
3777                                 offsetof(struct io_kiocb, cmd.data),
3778                                 sizeof_field(struct io_kiocb, cmd.data), NULL);
3779         io_buf_cachep = KMEM_CACHE(io_buffer,
3780                                           SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT);
3781
3782         iou_wq = alloc_workqueue("iou_exit", WQ_UNBOUND, 64);
3783
3784 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3785         register_sysctl_init("kernel", kernel_io_uring_disabled_table);
3786 #endif
3787
3788         return 0;
3789 };
3790 __initcall(io_uring_init);