85a479594b05aaa1c761252079551dfac90544d1
[linux-2.6-microblaze.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <trace/events/io_uring.h>
78
79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
80
81 #include "io-wq.h"
82
83 #include "io_uring_types.h"
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93
94 #include "timeout.h"
95 #include "poll.h"
96
97 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
98 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
99
100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
102
103 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
104                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
105
106 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
107                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
108
109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
111                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
114                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 #define IO_COMPL_BATCH                  32
119 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
120
121 enum {
122         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
123         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
124 };
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 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
137                                          struct task_struct *task,
138                                          bool cancel_all);
139
140 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
141 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
142 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
143
144 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
145
146 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
147
148 static struct kmem_cache *req_cachep;
149
150 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
151 {
152 #if defined(CONFIG_UNIX)
153         if (io_is_uring_fops(file)) {
154                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
155
156                 return ctx->ring_sock->sk;
157         }
158 #endif
159         return NULL;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
162
163 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
164 {
165         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
166                 __io_submit_flush_completions(ctx);
167 }
168
169 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
170 {
171         struct io_kiocb *req;
172
173         io_for_each_link(req, head) {
174                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
175                         return true;
176         }
177         return false;
178 }
179
180 /*
181  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
182  * User must not hold timeout_lock.
183  */
184 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
185                         bool cancel_all)
186 {
187         bool matched;
188
189         if (task && head->task != task)
190                 return false;
191         if (cancel_all)
192                 return true;
193
194         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
195                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
196
197                 /* protect against races with linked timeouts */
198                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
199                 matched = io_match_linked(head);
200                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
201         } else {
202                 matched = io_match_linked(head);
203         }
204         return matched;
205 }
206
207 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
208 {
209         req_set_fail(req);
210         io_req_set_res(req, res, 0);
211 }
212
213 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
214 {
215         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
216 }
217
218 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
219 {
220         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
221
222         complete(&ctx->ref_comp);
223 }
224
225 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
226 {
227         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
228                                                 fallback_work.work);
229         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
230         struct io_kiocb *req, *tmp;
231         bool locked = false;
232
233         percpu_ref_get(&ctx->refs);
234         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
235                 req->io_task_work.func(req, &locked);
236
237         if (locked) {
238                 io_submit_flush_completions(ctx);
239                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
240         }
241         percpu_ref_put(&ctx->refs);
242 }
243
244 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
245 {
246         struct io_ring_ctx *ctx;
247         unsigned hash_buckets;
248         size_t hash_size;
249         int hash_bits;
250
251         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
252         if (!ctx)
253                 return NULL;
254
255         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
256
257         /*
258          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
259          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
260          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
261          */
262         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
263         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
264         hash_buckets = 1U << hash_bits;
265         hash_size = hash_buckets * sizeof(struct io_hash_bucket);
266
267         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
268         ctx->cancel_hash = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
269         if (!ctx->cancel_hash)
270                 goto err;
271
272         init_hash_table(ctx->cancel_hash, hash_buckets);
273
274         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
275         if (!ctx->dummy_ubuf)
276                 goto err;
277         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
278         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
279
280         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
281                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
282                 goto err;
283
284         ctx->flags = p->flags;
285         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
286         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
287         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
288         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
289         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
290         init_completion(&ctx->ref_comp);
291         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
292         mutex_init(&ctx->uring_lock);
293         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
294         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
295         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
296         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
297         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
298         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
300         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
301         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
302         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
303         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
304         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
305         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
306         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
307         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
308         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
309         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
310         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
311         return ctx;
312 err:
313         kfree(ctx->dummy_ubuf);
314         kfree(ctx->cancel_hash);
315         kfree(ctx->io_bl);
316         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
317         kfree(ctx);
318         return NULL;
319 }
320
321 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
322 {
323         struct io_rings *r = ctx->rings;
324
325         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
326         ctx->cq_extra--;
327 }
328
329 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
330 {
331         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
332                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
333
334                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
335         }
336
337         return false;
338 }
339
340 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
341 {
342         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
343                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
344                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
345         }
346 }
347
348 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
349 {
350         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
351                 return NULL;
352
353         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
354         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
355
356         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
357         io_req_set_refcount(req);
358         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
359         return req->link;
360 }
361
362 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
363 {
364         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
365                 return NULL;
366         return __io_prep_linked_timeout(req);
367 }
368
369 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
370 {
371         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
372 }
373
374 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
375 {
376         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
377                 __io_arm_ltimeout(req);
378 }
379
380 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
381 {
382         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
383         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
384
385         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
386                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
387                 req->creds = get_current_cred();
388         }
389
390         req->work.list.next = NULL;
391         req->work.flags = 0;
392         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
393         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
394                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
395
396         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
397                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
398                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
399         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
400                 if (def->unbound_nonreg_file)
401                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
402         }
403 }
404
405 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
406 {
407         struct io_kiocb *cur;
408
409         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
410                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
411
412                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
413                 io_for_each_link(cur, req)
414                         io_prep_async_work(cur);
415                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
416         } else {
417                 io_for_each_link(cur, req)
418                         io_prep_async_work(cur);
419         }
420 }
421
422 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
423 {
424         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
425         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
426
427         BUG_ON(!tctx);
428         BUG_ON(!tctx->io_wq);
429
430         /* init ->work of the whole link before punting */
431         io_prep_async_link(req);
432
433         /*
434          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
435          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
436          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
437          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
438          * worker for it).
439          */
440         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
441                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
442
443         trace_io_uring_queue_async_work(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
444                                         req->opcode, req->flags, &req->work,
445                                         io_wq_is_hashed(&req->work));
446         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
447         if (link)
448                 io_queue_linked_timeout(link);
449 }
450
451 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
452 {
453         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
454                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
455                                                 struct io_defer_entry, list);
456
457                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
458                         break;
459                 list_del_init(&de->list);
460                 io_req_task_queue(de->req);
461                 kfree(de);
462         }
463 }
464
465 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
466 {
467         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
468                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
469                 if (ctx->off_timeout_used)
470                         io_flush_timeouts(ctx);
471                 if (ctx->drain_active)
472                         io_queue_deferred(ctx);
473                 io_commit_cqring(ctx);
474                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
475         }
476         if (ctx->has_evfd)
477                 io_eventfd_signal(ctx);
478 }
479
480 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
481 {
482         struct io_ev_fd *ev_fd;
483
484         rcu_read_lock();
485         /*
486          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
487          * and eventfd_signal
488          */
489         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
490
491         /*
492          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
493          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
494          * the function and rcu_read_lock.
495          */
496         if (unlikely(!ev_fd))
497                 goto out;
498         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
499                 goto out;
500
501         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
502                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
503 out:
504         rcu_read_unlock();
505 }
506
507 /*
508  * This should only get called when at least one event has been posted.
509  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
510  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
511  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
512  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
513  */
514 void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
515 {
516         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
517                      ctx->has_evfd))
518                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
519
520         io_cqring_wake(ctx);
521 }
522
523 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
524 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
525 {
526         bool all_flushed, posted;
527         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
528
529         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
530                 return false;
531
532         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
533                 cqe_size <<= 1;
534
535         posted = false;
536         spin_lock(&ctx->completion_lock);
537         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
538                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
539                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
540
541                 if (!cqe && !force)
542                         break;
543                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
544                                         struct io_overflow_cqe, list);
545                 if (cqe)
546                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
547                 else
548                         io_account_cq_overflow(ctx);
549
550                 posted = true;
551                 list_del(&ocqe->list);
552                 kfree(ocqe);
553         }
554
555         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
556         if (all_flushed) {
557                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
558                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
559         }
560
561         io_commit_cqring(ctx);
562         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
563         if (posted)
564                 io_cqring_ev_posted(ctx);
565         return all_flushed;
566 }
567
568 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
569 {
570         bool ret = true;
571
572         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
573                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
574                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
575                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
576                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
577                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
578                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
579         }
580
581         return ret;
582 }
583
584 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
585 {
586         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
587
588         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
589         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
590                 wake_up(&tctx->wait);
591         put_task_struct_many(task, nr);
592 }
593
594 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
595 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
596 {
597         if (likely(task == current))
598                 task->io_uring->cached_refs += nr;
599         else
600                 __io_put_task(task, nr);
601 }
602
603 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
604 {
605         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
606
607         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
608         refcount_add(refill, &current->usage);
609         tctx->cached_refs += refill;
610 }
611
612 static inline void io_get_task_refs(int nr)
613 {
614         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
615
616         tctx->cached_refs -= nr;
617         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
618                 io_task_refs_refill(tctx);
619 }
620
621 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
622 {
623         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
624         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
625
626         if (refs) {
627                 tctx->cached_refs = 0;
628                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
629                 put_task_struct_many(task, refs);
630         }
631 }
632
633 bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
634                               u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
635 {
636         struct io_overflow_cqe *ocqe;
637         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
638         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
639
640         if (is_cqe32)
641                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
642
643         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
644         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
645         if (!ocqe) {
646                 /*
647                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
648                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
649                  * on the floor.
650                  */
651                 io_account_cq_overflow(ctx);
652                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
653                 return false;
654         }
655         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
656                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
657                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
658
659         }
660         ocqe->cqe.user_data = user_data;
661         ocqe->cqe.res = res;
662         ocqe->cqe.flags = cflags;
663         if (is_cqe32) {
664                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
665                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
666         }
667         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
668         return true;
669 }
670
671 bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
672                      u32 cflags)
673 {
674         struct io_uring_cqe *cqe;
675
676         ctx->cq_extra++;
677         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
678
679         /*
680          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
681          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
682          * the ring.
683          */
684         cqe = io_get_cqe(ctx);
685         if (likely(cqe)) {
686                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
687                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
688                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
689
690                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
691                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
692                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
693                 }
694                 return true;
695         }
696         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
697 }
698
699 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
700 {
701         /*
702          * If we're the last reference to this request, add to our locked
703          * free_list cache.
704          */
705         if (req_ref_put_and_test(req)) {
706                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
707
708                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
709                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
710                                 io_disarm_next(req);
711                         if (req->link) {
712                                 io_req_task_queue(req->link);
713                                 req->link = NULL;
714                         }
715                 }
716                 io_req_put_rsrc(req);
717                 /*
718                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
719                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
720                  * deadlocks.
721                  */
722                 io_put_kbuf_comp(req);
723                 io_dismantle_req(req);
724                 io_put_task(req->task, 1);
725                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
726                 ctx->locked_free_nr++;
727         }
728 }
729
730 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
731 {
732         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
733                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
734         __io_req_complete_put(req);
735 }
736
737 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
738 {
739         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
740
741         spin_lock(&ctx->completion_lock);
742         __io_req_complete_post(req);
743         io_commit_cqring(ctx);
744         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
745         io_cqring_ev_posted(ctx);
746 }
747
748 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
749 {
750         io_req_complete_post(req);
751 }
752
753 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
754 {
755         req_set_fail(req);
756         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
757         io_req_complete_post(req);
758 }
759
760 /*
761  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
762  * advance and keep them valid across allocations.
763  */
764 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
765 {
766         req->ctx = ctx;
767         req->link = NULL;
768         req->async_data = NULL;
769         /* not necessary, but safer to zero */
770         req->cqe.res = 0;
771 }
772
773 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
774                                         struct io_submit_state *state)
775 {
776         spin_lock(&ctx->completion_lock);
777         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
778         ctx->locked_free_nr = 0;
779         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
780 }
781
782 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
783 {
784         return !ctx->submit_state.free_list.next;
785 }
786
787 /*
788  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
789  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
790  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
791  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
792  */
793 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
794         __must_hold(&ctx->uring_lock)
795 {
796         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
797         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
798         int ret, i;
799
800         /*
801          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
802          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
803          * side cache.
804          */
805         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
806                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
807                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
808                         return true;
809         }
810
811         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
812
813         /*
814          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
815          * retry single alloc to be on the safe side.
816          */
817         if (unlikely(ret <= 0)) {
818                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
819                 if (!reqs[0])
820                         return false;
821                 ret = 1;
822         }
823
824         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
825         for (i = 0; i < ret; i++) {
826                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
827
828                 io_preinit_req(req, ctx);
829                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
830         }
831         return true;
832 }
833
834 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
835 {
836         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
837                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
838         return true;
839 }
840
841 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
842 {
843         struct io_wq_work_node *node;
844
845         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
846         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
847 }
848
849 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
850 {
851         unsigned int flags = req->flags;
852
853         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
854                 io_clean_op(req);
855         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
856                 io_put_file(req->file);
857 }
858
859 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
860 {
861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
862
863         io_req_put_rsrc(req);
864         io_dismantle_req(req);
865         io_put_task(req->task, 1);
866
867         spin_lock(&ctx->completion_lock);
868         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
869         ctx->locked_free_nr++;
870         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
871 }
872
873 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
874 {
875         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
876         bool posted;
877
878         spin_lock(&ctx->completion_lock);
879         posted = io_disarm_next(req);
880         io_commit_cqring(ctx);
881         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
882         if (posted)
883                 io_cqring_ev_posted(ctx);
884 }
885
886 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
887 {
888         struct io_kiocb *nxt;
889
890         /*
891          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
892          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
893          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
894          * of the chain.
895          */
896         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
897                 __io_req_find_next_prep(req);
898         nxt = req->link;
899         req->link = NULL;
900         return nxt;
901 }
902
903 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
904 {
905         if (!ctx)
906                 return;
907         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
908                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
909         if (*locked) {
910                 io_submit_flush_completions(ctx);
911                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
912                 *locked = false;
913         }
914         percpu_ref_put(&ctx->refs);
915 }
916
917 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
918 {
919         io_commit_cqring(ctx);
920         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
921         io_cqring_ev_posted(ctx);
922 }
923
924 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
925                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
926 {
927         if (*ctx && !*uring_locked)
928                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
929
930         do {
931                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
932                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
933                                                     io_task_work.node);
934
935                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
936
937                 if (req->ctx != *ctx) {
938                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
939                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
940
941                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
942                         *ctx = req->ctx;
943                         /* if not contended, grab and improve batching */
944                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
945                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
946                         if (unlikely(!*uring_locked))
947                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
948                 }
949                 if (likely(*uring_locked)) {
950                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
951                 } else {
952                         req->cqe.flags = io_put_kbuf_comp(req);
953                         __io_req_complete_post(req);
954                 }
955                 node = next;
956         } while (node);
957
958         if (unlikely(!*uring_locked))
959                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
960 }
961
962 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
963                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
964 {
965         do {
966                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
967                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
968                                                     io_task_work.node);
969
970                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
971
972                 if (req->ctx != *ctx) {
973                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
974                         *ctx = req->ctx;
975                         /* if not contended, grab and improve batching */
976                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
977                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
978                 }
979                 req->io_task_work.func(req, locked);
980                 node = next;
981         } while (node);
982 }
983
984 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
985 {
986         bool uring_locked = false;
987         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
988         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
989                                                   task_work);
990
991         while (1) {
992                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
993
994                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
995                 node1 = tctx->prio_task_list.first;
996                 node2 = tctx->task_list.first;
997                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
998                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
999                 if (!node2 && !node1)
1000                         tctx->task_running = false;
1001                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1002                 if (!node2 && !node1)
1003                         break;
1004
1005                 if (node1)
1006                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
1007                 if (node2)
1008                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
1009                 cond_resched();
1010
1011                 if (data_race(!tctx->task_list.first) &&
1012                     data_race(!tctx->prio_task_list.first) && uring_locked)
1013                         io_submit_flush_completions(ctx);
1014         }
1015
1016         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1017
1018         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1019         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1020                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1021 }
1022
1023 static void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req,
1024                                    struct io_uring_task *tctx,
1025                                    struct io_wq_work_list *list)
1026 {
1027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1028         struct io_wq_work_node *node;
1029         unsigned long flags;
1030         bool running;
1031
1032         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1033         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, list);
1034         running = tctx->task_running;
1035         if (!running)
1036                 tctx->task_running = true;
1037         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1038
1039         /* task_work already pending, we're done */
1040         if (running)
1041                 return;
1042
1043         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1044                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1045
1046         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1047                 return;
1048
1049         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1050         tctx->task_running = false;
1051         node = wq_list_merge(&tctx->prio_task_list, &tctx->task_list);
1052         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1053
1054         while (node) {
1055                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1056                 node = node->next;
1057                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
1058                               &req->ctx->fallback_llist))
1059                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1060         }
1061 }
1062
1063 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1064 {
1065         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1066
1067         __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1068 }
1069
1070 void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req)
1071 {
1072         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1073
1074         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1075                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->prio_task_list);
1076         else
1077                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1078 }
1079
1080 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1081 {
1082         io_req_complete_post(req);
1083 }
1084
1085 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1086 {
1087         io_req_set_res(req, res, cflags);
1088         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1089         io_req_task_work_add(req);
1090 }
1091
1092 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1093 {
1094         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1095         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1096         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1097 }
1098
1099 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1100 {
1101         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1102         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1103         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1104                 io_queue_sqe(req);
1105         else
1106                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1107 }
1108
1109 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1110 {
1111         io_req_set_res(req, ret, 0);
1112         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1113         io_req_task_work_add(req);
1114 }
1115
1116 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1119         io_req_task_work_add(req);
1120 }
1121
1122 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1123 {
1124         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1125
1126         if (nxt)
1127                 io_req_task_queue(nxt);
1128 }
1129
1130 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1131         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1132 {
1133         struct task_struct *task = NULL;
1134         int task_refs = 0;
1135
1136         do {
1137                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1138                                                     comp_list);
1139
1140                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1141                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1142                                 node = req->comp_list.next;
1143                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1144                                         continue;
1145                         }
1146                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1147                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1148
1149                                 if (apoll->double_poll)
1150                                         kfree(apoll->double_poll);
1151                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
1152                                                 &ctx->apoll_cache);
1153                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1154                         }
1155                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1156                                 io_queue_next(req);
1157                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1158                                 io_clean_op(req);
1159                 }
1160                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1161                         io_put_file(req->file);
1162
1163                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1164
1165                 if (req->task != task) {
1166                         if (task)
1167                                 io_put_task(task, task_refs);
1168                         task = req->task;
1169                         task_refs = 0;
1170                 }
1171                 task_refs++;
1172                 node = req->comp_list.next;
1173                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1174         } while (node);
1175
1176         if (task)
1177                 io_put_task(task, task_refs);
1178 }
1179
1180 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1181         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1182 {
1183         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1184         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1185
1186         if (state->flush_cqes) {
1187                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1188                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1189                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1190                                                     comp_list);
1191
1192                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1193                                 __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1194                 }
1195
1196                 io_commit_cqring(ctx);
1197                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1198                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1199                 state->flush_cqes = false;
1200         }
1201
1202         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1203         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1208  * was the last reference to this request.
1209  */
1210 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1211 {
1212         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1213
1214         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1215                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1216                         nxt = io_req_find_next(req);
1217                 io_free_req(req);
1218         }
1219         return nxt;
1220 }
1221
1222 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1223 {
1224         /* See comment at the top of this file */
1225         smp_rmb();
1226         return __io_cqring_events(ctx);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1231  * find and complete them.
1232  */
1233 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1234 {
1235         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1236                 return;
1237
1238         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1239         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1240                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1241                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1242                         break;
1243                 /*
1244                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1245                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1246                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1247                  */
1248                 if (need_resched()) {
1249                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1250                         cond_resched();
1251                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1252                 }
1253         }
1254         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1255 }
1256
1257 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1258 {
1259         unsigned int nr_events = 0;
1260         int ret = 0;
1261         unsigned long check_cq;
1262
1263         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1264         if (unlikely(check_cq)) {
1265                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1266                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1267                 /*
1268                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1269                  * dropped CQE.
1270                  */
1271                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1272                         return -EBADR;
1273         }
1274         /*
1275          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1276          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1277          * already triggered a CQE (eg in error).
1278          */
1279         if (io_cqring_events(ctx))
1280                 return 0;
1281
1282         do {
1283                 /*
1284                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1285                  * application entering polling for a command before it gets
1286                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1287                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1288                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1289                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1290                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1291                  * very same mutex.
1292                  */
1293                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1294                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1295
1296                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1297                         io_run_task_work();
1298                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1299
1300                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1301                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1302                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1303                                 break;
1304                 }
1305                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1306                 if (ret < 0)
1307                         break;
1308                 nr_events += ret;
1309                 ret = 0;
1310         } while (nr_events < min && !need_resched());
1311
1312         return ret;
1313 }
1314
1315 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1316 {
1317         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
1318                 unsigned issue_flags = *locked ? 0 : IO_URING_F_UNLOCKED;
1319
1320                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, issue_flags);
1321         }
1322
1323         if (*locked)
1324                 io_req_add_compl_list(req);
1325         else
1326                 io_req_complete_post(req);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1331  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1332  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1333  * accessing the kiocb cookie.
1334  */
1335 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1336 {
1337         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1338         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1339
1340         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1341         if (unlikely(needs_lock))
1342                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1343
1344         /*
1345          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1346          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1347          * different devices.
1348          */
1349         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1350                 ctx->poll_multi_queue = false;
1351         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1352                 struct io_kiocb *list_req;
1353
1354                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1355                                         comp_list);
1356                 if (list_req->file != req->file)
1357                         ctx->poll_multi_queue = true;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1362          * it to the front so we find it first.
1363          */
1364         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1365                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1366         else
1367                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1368
1369         if (unlikely(needs_lock)) {
1370                 /*
1371                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1372                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1373                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1374                  * whether should wake up sq thread.
1375                  */
1376                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1377                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1378                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1379
1380                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1381         }
1382 }
1383
1384 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1385 {
1386         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
1387 }
1388
1389 /*
1390  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1391  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1392  * inline.
1393  */
1394 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1395 {
1396         if (S_ISBLK(mode)) {
1397                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1398                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1399                         return true;
1400                 return false;
1401         }
1402         if (S_ISSOCK(mode))
1403                 return true;
1404         if (S_ISREG(mode)) {
1405                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1406                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1407                     !io_is_uring_fops(file))
1408                         return true;
1409                 return false;
1410         }
1411
1412         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1413         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1414                 return true;
1415         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1416 }
1417
1418 /*
1419  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1420  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1421  * inline.
1422  */
1423 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1424 {
1425         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1426         unsigned int res = 0;
1427
1428         if (S_ISREG(mode))
1429                 res |= FFS_ISREG;
1430         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1431                 res |= FFS_NOWAIT;
1432         if (io_file_need_scm(file))
1433                 res |= FFS_SCM;
1434         return res;
1435 }
1436
1437 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
1440         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1441         if (req->async_data) {
1442                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1443                 return false;
1444         }
1445         return true;
1446 }
1447
1448 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1451
1452         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1453         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1454                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1455         if (!def->prep_async)
1456                 return 0;
1457         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1458                 return -EFAULT;
1459         if (io_alloc_async_data(req))
1460                 return -EAGAIN;
1461
1462         return def->prep_async(req);
1463 }
1464
1465 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1466 {
1467         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1468         struct io_kiocb *cur;
1469
1470         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1471         io_for_each_link(cur, req)
1472                 seq--;
1473         return seq;
1474 }
1475
1476 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1477 {
1478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1479         struct io_defer_entry *de;
1480         int ret;
1481         u32 seq = io_get_sequence(req);
1482
1483         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1484         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1485         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1486                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1487 queue:
1488                 ctx->drain_active = false;
1489                 io_req_task_queue(req);
1490                 return;
1491         }
1492         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1493
1494         ret = io_req_prep_async(req);
1495         if (ret) {
1496 fail:
1497                 io_req_complete_failed(req, ret);
1498                 return;
1499         }
1500         io_prep_async_link(req);
1501         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1502         if (!de) {
1503                 ret = -ENOMEM;
1504                 goto fail;
1505         }
1506
1507         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1508         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1509                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1510                 kfree(de);
1511                 goto queue;
1512         }
1513
1514         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode);
1515         de->req = req;
1516         de->seq = seq;
1517         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1518         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1519 }
1520
1521 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1522 {
1523         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1524                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1525                 io_put_kbuf_comp(req);
1526                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1527         }
1528
1529         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1530                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1531
1532                 if (def->cleanup)
1533                         def->cleanup(req);
1534         }
1535         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1536                 kfree(req->apoll->double_poll);
1537                 kfree(req->apoll);
1538                 req->apoll = NULL;
1539         }
1540         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1541                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1542
1543                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1544         }
1545         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1546                 put_cred(req->creds);
1547         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1548                 kfree(req->async_data);
1549                 req->async_data = NULL;
1550         }
1551         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1552 }
1553
1554 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1555 {
1556         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
1557                 return true;
1558
1559         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1560                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1561         else
1562                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1563
1564         return !!req->file;
1565 }
1566
1567 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1568 {
1569         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1570         const struct cred *creds = NULL;
1571         int ret;
1572
1573         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
1574                 return -EBADF;
1575
1576         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1577                 creds = override_creds(req->creds);
1578
1579         if (!def->audit_skip)
1580                 audit_uring_entry(req->opcode);
1581
1582         ret = def->issue(req, issue_flags);
1583
1584         if (!def->audit_skip)
1585                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1586
1587         if (creds)
1588                 revert_creds(creds);
1589
1590         if (ret == IOU_OK) {
1591                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1592                         io_req_add_compl_list(req);
1593                 else
1594                         io_req_complete_post(req);
1595         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1596                 return ret;
1597
1598         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1599         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1600                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1601
1602         return 0;
1603 }
1604
1605 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1606 {
1607         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1608         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1609                 return -EFAULT;
1610         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1611 }
1612
1613 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1614 {
1615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1616
1617         req = io_put_req_find_next(req);
1618         return req ? &req->work : NULL;
1619 }
1620
1621 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1622 {
1623         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1624         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1625         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1626         bool needs_poll = false;
1627         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1628
1629         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1630         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1631                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1632         else
1633                 req_ref_get(req);
1634
1635         io_arm_ltimeout(req);
1636
1637         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1638         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1639 fail:
1640                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1641                 return;
1642         }
1643         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1644                 err = -EBADF;
1645                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1646                 goto fail;
1647         }
1648
1649         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1650                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1651
1652                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1653                         needs_poll = true;
1654                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1655                 }
1656         }
1657
1658         do {
1659                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1660                 if (ret != -EAGAIN)
1661                         break;
1662                 /*
1663                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1664                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1665                  * wait for request slots on the block side.
1666                  */
1667                 if (!needs_poll) {
1668                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1669                                 break;
1670                         cond_resched();
1671                         continue;
1672                 }
1673
1674                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1675                         return;
1676                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1677                 needs_poll = false;
1678                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1679         } while (1);
1680
1681         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1682         if (ret < 0)
1683                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1684 }
1685
1686 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1687                                       unsigned int issue_flags)
1688 {
1689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1690         struct file *file = NULL;
1691         unsigned long file_ptr;
1692
1693         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1694
1695         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1696                 goto out;
1697         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1698         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1699         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1700         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1701         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1702         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1703         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1704         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
1705 out:
1706         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1707         return file;
1708 }
1709
1710 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1711 {
1712         struct file *file = fget(fd);
1713
1714         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->cqe.user_data, fd);
1715
1716         /* we don't allow fixed io_uring files */
1717         if (file && io_is_uring_fops(file))
1718                 io_req_track_inflight(req);
1719         return file;
1720 }
1721
1722 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1723         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1724 {
1725         struct io_kiocb *linked_timeout;
1726
1727         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1728                 io_req_complete_failed(req, ret);
1729                 return;
1730         }
1731
1732         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1733
1734         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1735         case IO_APOLL_READY:
1736                 io_req_task_queue(req);
1737                 break;
1738         case IO_APOLL_ABORTED:
1739                 /*
1740                  * Queued up for async execution, worker will release
1741                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
1742                  */
1743                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1744                 io_queue_iowq(req, NULL);
1745                 break;
1746         case IO_APOLL_OK:
1747                 break;
1748         }
1749
1750         if (linked_timeout)
1751                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1752 }
1753
1754 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1755         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1756 {
1757         int ret;
1758
1759         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1760
1761         /*
1762          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1763          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1764          */
1765         if (likely(!ret))
1766                 io_arm_ltimeout(req);
1767         else
1768                 io_queue_async(req, ret);
1769 }
1770
1771 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1772         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1773 {
1774         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1775                 /*
1776                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1777                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1778                  */
1779                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1780                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1781                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1782         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1783                 io_drain_req(req);
1784         } else {
1785                 int ret = io_req_prep_async(req);
1786
1787                 if (unlikely(ret))
1788                         io_req_complete_failed(req, ret);
1789                 else
1790                         io_queue_iowq(req, NULL);
1791         }
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1796  *
1797  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1798  */
1799 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1800                                         struct io_kiocb *req,
1801                                         unsigned int sqe_flags)
1802 {
1803         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1804                 return false;
1805
1806         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1807             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1808                 return false;
1809
1810         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1811                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1812                 return false;
1813
1814         return true;
1815 }
1816
1817 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1818 {
1819         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1820         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1821
1822         ctx->drain_active = true;
1823         if (head) {
1824                 /*
1825                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1826                  * the head request and the next request/link after the current
1827                  * link. Considering sequential execution of links,
1828                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1829                  * link.
1830                  */
1831                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1832                 ctx->drain_next = true;
1833         }
1834 }
1835
1836 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1837                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1838         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1839 {
1840         const struct io_op_def *def;
1841         unsigned int sqe_flags;
1842         int personality;
1843         u8 opcode;
1844
1845         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
1846         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
1847         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
1848         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
1849         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
1850         req->file = NULL;
1851         req->rsrc_node = NULL;
1852         req->task = current;
1853
1854         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
1855                 req->opcode = 0;
1856                 return -EINVAL;
1857         }
1858         def = &io_op_defs[opcode];
1859         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
1860                 /* enforce forwards compatibility on users */
1861                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
1862                         return -EINVAL;
1863                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
1864                         if (!def->buffer_select)
1865                                 return -EOPNOTSUPP;
1866                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
1867                 }
1868                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
1869                         ctx->drain_disabled = true;
1870                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
1871                         if (ctx->drain_disabled)
1872                                 return -EOPNOTSUPP;
1873                         io_init_req_drain(req);
1874                 }
1875         }
1876         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
1877                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
1878                         return -EACCES;
1879                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
1880                 if (ctx->drain_active)
1881                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
1882                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
1883                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
1884                         ctx->drain_next = false;
1885                         ctx->drain_active = true;
1886                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1887                 }
1888         }
1889
1890         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
1891                 return -EINVAL;
1892         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1893                 return -EINVAL;
1894
1895         if (def->needs_file) {
1896                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1897
1898                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
1899
1900                 /*
1901                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
1902                  * target is potentially a read/write to block based storage.
1903                  */
1904                 if (state->need_plug && def->plug) {
1905                         state->plug_started = true;
1906                         state->need_plug = false;
1907                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
1908                 }
1909         }
1910
1911         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
1912         if (personality) {
1913                 int ret;
1914
1915                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
1916                 if (!req->creds)
1917                         return -EINVAL;
1918                 get_cred(req->creds);
1919                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
1920                 if (ret) {
1921                         put_cred(req->creds);
1922                         return ret;
1923                 }
1924                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1925         }
1926
1927         return def->prep(req, sqe);
1928 }
1929
1930 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
1931                                       struct io_kiocb *req, int ret)
1932 {
1933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1934         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1935         struct io_kiocb *head = link->head;
1936
1937         trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
1938
1939         /*
1940          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
1941          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
1942          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
1943          * should find the flag and handle the rest.
1944          */
1945         req_fail_link_node(req, ret);
1946         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
1947                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
1948
1949         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
1950                 if (head) {
1951                         link->last->link = req;
1952                         link->head = NULL;
1953                         req = head;
1954                 }
1955                 io_queue_sqe_fallback(req);
1956                 return ret;
1957         }
1958
1959         if (head)
1960                 link->last->link = req;
1961         else
1962                 link->head = req;
1963         link->last = req;
1964         return 0;
1965 }
1966
1967 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1968                          const struct io_uring_sqe *sqe)
1969         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1970 {
1971         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1972         int ret;
1973
1974         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
1975         if (unlikely(ret))
1976                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1977
1978         /* don't need @sqe from now on */
1979         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
1980                                   req->flags, true,
1981                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
1982
1983         /*
1984          * If we already have a head request, queue this one for async
1985          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
1986          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
1987          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
1988          * conditions are true (normal request), then just queue it.
1989          */
1990         if (unlikely(link->head)) {
1991                 ret = io_req_prep_async(req);
1992                 if (unlikely(ret))
1993                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1994
1995                 trace_io_uring_link(ctx, req, link->head);
1996                 link->last->link = req;
1997                 link->last = req;
1998
1999                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2000                         return 0;
2001                 /* last request of the link, flush it */
2002                 req = link->head;
2003                 link->head = NULL;
2004                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2005                         goto fallback;
2006
2007         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2008                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2009                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2010                         link->head = req;
2011                         link->last = req;
2012                 } else {
2013 fallback:
2014                         io_queue_sqe_fallback(req);
2015                 }
2016                 return 0;
2017         }
2018
2019         io_queue_sqe(req);
2020         return 0;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2025  */
2026 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2027 {
2028         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2029
2030         if (unlikely(state->link.head))
2031                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2032         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2033         io_submit_flush_completions(ctx);
2034         if (state->plug_started)
2035                 blk_finish_plug(&state->plug);
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Start submission side cache.
2040  */
2041 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2042                                   unsigned int max_ios)
2043 {
2044         state->plug_started = false;
2045         state->need_plug = max_ios > 2;
2046         state->submit_nr = max_ios;
2047         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2048         state->link.head = NULL;
2049 }
2050
2051 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2052 {
2053         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2054
2055         /*
2056          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2057          * since once we write the new head, the application could
2058          * write new data to them.
2059          */
2060         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2065  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2066  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2067  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2068  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2069  * prevent a re-load down the line.
2070  */
2071 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2072 {
2073         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2074         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2075
2076         /*
2077          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2078          *
2079          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2080          *    head updates.
2081          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2082          *    though the application is the one updating it.
2083          */
2084         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2085         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2086                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2087                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2088                         head <<= 1;
2089                 return &ctx->sq_sqes[head];
2090         }
2091
2092         /* drop invalid entries */
2093         ctx->cq_extra--;
2094         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2095                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2096         return NULL;
2097 }
2098
2099 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2100         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2101 {
2102         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2103         unsigned int left;
2104         int ret;
2105
2106         if (unlikely(!entries))
2107                 return 0;
2108         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2109         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2110         io_get_task_refs(left);
2111         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2112
2113         do {
2114                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2115                 struct io_kiocb *req;
2116
2117                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2118                         break;
2119                 req = io_alloc_req(ctx);
2120                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2121                 if (unlikely(!sqe)) {
2122                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2123                         break;
2124                 }
2125
2126                 /*
2127                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2128                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2129                  */
2130                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2131                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2132                         left--;
2133                         break;
2134                 }
2135         } while (--left);
2136
2137         if (unlikely(left)) {
2138                 ret -= left;
2139                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2140                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2141                         ret = -EAGAIN;
2142                 current->io_uring->cached_refs += left;
2143         }
2144
2145         io_submit_state_end(ctx);
2146          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2147         io_commit_sqring(ctx);
2148         return ret;
2149 }
2150
2151 struct io_wait_queue {
2152         struct wait_queue_entry wq;
2153         struct io_ring_ctx *ctx;
2154         unsigned cq_tail;
2155         unsigned nr_timeouts;
2156 };
2157
2158 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2159 {
2160         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2161         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
2162
2163         /*
2164          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2165          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2166          * regardless of event count.
2167          */
2168         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2169 }
2170
2171 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2172                             int wake_flags, void *key)
2173 {
2174         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2175                                                         wq);
2176
2177         /*
2178          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2179          * the task, and the next invocation will do it.
2180          */
2181         if (io_should_wake(iowq) ||
2182             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
2183                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2184         return -1;
2185 }
2186
2187 int io_run_task_work_sig(void)
2188 {
2189         if (io_run_task_work())
2190                 return 1;
2191         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
2192                 return -ERESTARTSYS;
2193         if (task_sigpending(current))
2194                 return -EINTR;
2195         return 0;
2196 }
2197
2198 /* when returns >0, the caller should retry */
2199 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2200                                           struct io_wait_queue *iowq,
2201                                           ktime_t timeout)
2202 {
2203         int ret;
2204         unsigned long check_cq;
2205
2206         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2207         ret = io_run_task_work_sig();
2208         if (ret || io_should_wake(iowq))
2209                 return ret;
2210
2211         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2212         if (unlikely(check_cq)) {
2213                 /* let the caller flush overflows, retry */
2214                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2215                         return 1;
2216                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2217                         return -EBADR;
2218         }
2219         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2220                 return -ETIME;
2221         return 1;
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2226  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2227  */
2228 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2229                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2230                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2231 {
2232         struct io_wait_queue iowq;
2233         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2234         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2235         int ret;
2236
2237         do {
2238                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2239                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
2240                         return 0;
2241                 if (!io_run_task_work())
2242                         break;
2243         } while (1);
2244
2245         if (sig) {
2246 #ifdef CONFIG_COMPAT
2247                 if (in_compat_syscall())
2248                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2249                                                       sigsz);
2250                 else
2251 #endif
2252                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2253
2254                 if (ret)
2255                         return ret;
2256         }
2257
2258         if (uts) {
2259                 struct timespec64 ts;
2260
2261                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2262                         return -EFAULT;
2263                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2264         }
2265
2266         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2267         iowq.wq.private = current;
2268         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2269         iowq.ctx = ctx;
2270         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2271         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2272
2273         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2274         do {
2275                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2276                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2277                         ret = -EBUSY;
2278                         break;
2279                 }
2280                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2281                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2282                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2283                 cond_resched();
2284         } while (ret > 0);
2285
2286         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2287         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2288
2289         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2290 }
2291
2292 static void io_mem_free(void *ptr)
2293 {
2294         struct page *page;
2295
2296         if (!ptr)
2297                 return;
2298
2299         page = virt_to_head_page(ptr);
2300         if (put_page_testzero(page))
2301                 free_compound_page(page);
2302 }
2303
2304 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2305 {
2306         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2307
2308         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2309 }
2310
2311 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2312                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2313 {
2314         struct io_rings *rings;
2315         size_t off, sq_array_size;
2316
2317         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2318         if (off == SIZE_MAX)
2319                 return SIZE_MAX;
2320         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2321                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2322                         return SIZE_MAX;
2323         }
2324
2325 #ifdef CONFIG_SMP
2326         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2327         if (off == 0)
2328                 return SIZE_MAX;
2329 #endif
2330
2331         if (sq_offset)
2332                 *sq_offset = off;
2333
2334         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2335         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2336                 return SIZE_MAX;
2337
2338         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2339                 return SIZE_MAX;
2340
2341         return off;
2342 }
2343
2344 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2345                                unsigned int eventfd_async)
2346 {
2347         struct io_ev_fd *ev_fd;
2348         __s32 __user *fds = arg;
2349         int fd;
2350
2351         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2352                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2353         if (ev_fd)
2354                 return -EBUSY;
2355
2356         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2357                 return -EFAULT;
2358
2359         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2360         if (!ev_fd)
2361                 return -ENOMEM;
2362
2363         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2364         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2365                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2366                 kfree(ev_fd);
2367                 return ret;
2368         }
2369         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2370         ctx->has_evfd = true;
2371         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2372         return 0;
2373 }
2374
2375 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
2376 {
2377         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
2378
2379         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
2380         kfree(ev_fd);
2381 }
2382
2383 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2384 {
2385         struct io_ev_fd *ev_fd;
2386
2387         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2388                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2389         if (ev_fd) {
2390                 ctx->has_evfd = false;
2391                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2392                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
2393                 return 0;
2394         }
2395
2396         return -ENXIO;
2397 }
2398
2399 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2400 {
2401         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2402         int nr = 0;
2403
2404         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2405         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2406
2407         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2408                 struct io_wq_work_node *node;
2409                 struct io_kiocb *req;
2410
2411                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
2412                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2413                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2414                 nr++;
2415         }
2416         if (nr)
2417                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2418         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419 }
2420
2421 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
2422 {
2423         struct async_poll *apoll;
2424
2425         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
2426                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
2427                                                 poll.wait.entry);
2428                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
2429                 kfree(apoll);
2430         }
2431 }
2432
2433 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2434 {
2435         io_sq_thread_finish(ctx);
2436
2437         if (ctx->mm_account) {
2438                 mmdrop(ctx->mm_account);
2439                 ctx->mm_account = NULL;
2440         }
2441
2442         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2443         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2444         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2445         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2446
2447         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2448         if (ctx->buf_data)
2449                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2450         if (ctx->file_data)
2451                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2452         if (ctx->rings)
2453                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2454         io_eventfd_unregister(ctx);
2455         io_flush_apoll_cache(ctx);
2456         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2457         io_destroy_buffers(ctx);
2458         if (ctx->sq_creds)
2459                 put_cred(ctx->sq_creds);
2460
2461         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2462         if (ctx->rsrc_node)
2463                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2464         if (ctx->rsrc_backup_node)
2465                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2466         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2467         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2468
2469         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2470         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2471
2472 #if defined(CONFIG_UNIX)
2473         if (ctx->ring_sock) {
2474                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2475                 sock_release(ctx->ring_sock);
2476         }
2477 #endif
2478         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2479
2480         io_mem_free(ctx->rings);
2481         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2482
2483         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2484         free_uid(ctx->user);
2485         io_req_caches_free(ctx);
2486         if (ctx->hash_map)
2487                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2488         kfree(ctx->cancel_hash);
2489         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2490         kfree(ctx->io_bl);
2491         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2492         kfree(ctx);
2493 }
2494
2495 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2496 {
2497         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2498         __poll_t mask = 0;
2499
2500         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2501         /*
2502          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2503          * io_commit_cqring
2504          */
2505         smp_rmb();
2506         if (!io_sqring_full(ctx))
2507                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2508
2509         /*
2510          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2511          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2512          *      CPU0                    CPU1
2513          *      ----                    ----
2514          * lock(&ctx->uring_lock);
2515          *                              lock(&ep->mtx);
2516          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2517          * lock(&ep->mtx);
2518          *
2519          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2520          * pushs them to do the flush.
2521          */
2522         if (io_cqring_events(ctx) ||
2523             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
2524                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2525
2526         return mask;
2527 }
2528
2529 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2530 {
2531         const struct cred *creds;
2532
2533         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2534         if (creds) {
2535                 put_cred(creds);
2536                 return 0;
2537         }
2538
2539         return -EINVAL;
2540 }
2541
2542 struct io_tctx_exit {
2543         struct callback_head            task_work;
2544         struct completion               completion;
2545         struct io_ring_ctx              *ctx;
2546 };
2547
2548 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2549 {
2550         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2551         struct io_tctx_exit *work;
2552
2553         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2554         /*
2555          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2556          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2557          */
2558         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2559                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2560         complete(&work->completion);
2561 }
2562
2563 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2564 {
2565         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2566
2567         return req->ctx == data;
2568 }
2569
2570 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2571 {
2572         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2573         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2574         unsigned long interval = HZ / 20;
2575         struct io_tctx_exit exit;
2576         struct io_tctx_node *node;
2577         int ret;
2578
2579         /*
2580          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2581          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2582          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2583          * as nobody else will be looking for them.
2584          */
2585         do {
2586                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
2587                 if (ctx->sq_data) {
2588                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2589                         struct task_struct *tsk;
2590
2591                         io_sq_thread_park(sqd);
2592                         tsk = sqd->thread;
2593                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2594                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2595                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2596                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2597                 }
2598
2599                 io_req_caches_free(ctx);
2600
2601                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2602                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2603                         interval = HZ * 60;
2604                 }
2605         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2606
2607         init_completion(&exit.completion);
2608         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2609         exit.ctx = ctx;
2610         /*
2611          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2612          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2613          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2614          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2615          */
2616         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2617         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2618                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2619
2620                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2621                                         ctx_node);
2622                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2623                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2624                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2625                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2626                         continue;
2627
2628                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2629                 wait_for_completion(&exit.completion);
2630                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2631         }
2632         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2633         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2634         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2635
2636         io_ring_ctx_free(ctx);
2637 }
2638
2639 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2640 {
2641         unsigned long index;
2642         struct creds *creds;
2643
2644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2645         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2646         if (ctx->rings)
2647                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2648         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2649                 io_unregister_personality(ctx, index);
2650         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2651
2652         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2653         if (ctx->rings) {
2654                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2655                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2656                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
2657                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2658         }
2659
2660         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2661         /*
2662          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2663          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2664          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2665          * over using system_wq.
2666          */
2667         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2668 }
2669
2670 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2671 {
2672         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2673
2674         file->private_data = NULL;
2675         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2676         return 0;
2677 }
2678
2679 struct io_task_cancel {
2680         struct task_struct *task;
2681         bool all;
2682 };
2683
2684 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2685 {
2686         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2687         struct io_task_cancel *cancel = data;
2688
2689         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2690 }
2691
2692 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2693                                          struct task_struct *task,
2694                                          bool cancel_all)
2695 {
2696         struct io_defer_entry *de;
2697         LIST_HEAD(list);
2698
2699         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2700         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2701                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2702                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2703                         break;
2704                 }
2705         }
2706         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2707         if (list_empty(&list))
2708                 return false;
2709
2710         while (!list_empty(&list)) {
2711                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2712                 list_del_init(&de->list);
2713                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2714                 kfree(de);
2715         }
2716         return true;
2717 }
2718
2719 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2720 {
2721         struct io_tctx_node *node;
2722         enum io_wq_cancel cret;
2723         bool ret = false;
2724
2725         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2726         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2727                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2728
2729                 /*
2730                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2731                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2732                  */
2733                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2734                         continue;
2735                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2736                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2737         }
2738         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2739
2740         return ret;
2741 }
2742
2743 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2744                                                 struct task_struct *task,
2745                                                 bool cancel_all)
2746 {
2747         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2748         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2749
2750         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2751         if (!ctx->rings)
2752                 return;
2753
2754         while (1) {
2755                 enum io_wq_cancel cret;
2756                 bool ret = false;
2757
2758                 if (!task) {
2759                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2760                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2761                         /*
2762                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2763                          * it's fine as the task is in exit/exec.
2764                          */
2765                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2766                                                &cancel, true);
2767                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2768                 }
2769
2770                 /* SQPOLL thread does its own polling */
2771                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2772                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2773                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2774                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2775                                 ret = true;
2776                         }
2777                 }
2778
2779                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2780                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2781                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2782                 if (task)
2783                         ret |= io_run_task_work();
2784                 if (!ret)
2785                         break;
2786                 cond_resched();
2787         }
2788 }
2789
2790 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2791 {
2792         if (tracked)
2793                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2794         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2799  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2800  */
2801 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2802 {
2803         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2804         struct io_ring_ctx *ctx;
2805         s64 inflight;
2806         DEFINE_WAIT(wait);
2807
2808         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2809
2810         if (!current->io_uring)
2811                 return;
2812         if (tctx->io_wq)
2813                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2814
2815         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2816         do {
2817                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2818                 /* read completions before cancelations */
2819                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2820                 if (!inflight)
2821                         break;
2822
2823                 if (!sqd) {
2824                         struct io_tctx_node *node;
2825                         unsigned long index;
2826
2827                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2828                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2829                                 if (node->ctx->sq_data)
2830                                         continue;
2831                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
2832                                                              cancel_all);
2833                         }
2834                 } else {
2835                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2836                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
2837                                                              cancel_all);
2838                 }
2839
2840                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
2841                 io_run_task_work();
2842                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2843
2844                 /*
2845                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
2846                  * avoids a race where a completion comes in before we did
2847                  * prepare_to_wait().
2848                  */
2849                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
2850                         schedule();
2851                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
2852         } while (1);
2853
2854         io_uring_clean_tctx(tctx);
2855         if (cancel_all) {
2856                 /*
2857                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
2858                  * ->in_idle set for normal exit.
2859                  */
2860                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
2861                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
2862                 __io_uring_free(current);
2863         }
2864 }
2865
2866 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
2867 {
2868         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
2869 }
2870
2871 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
2872                                             loff_t pgoff, size_t sz)
2873 {
2874         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2875         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
2876         struct page *page;
2877         void *ptr;
2878
2879         switch (offset) {
2880         case IORING_OFF_SQ_RING:
2881         case IORING_OFF_CQ_RING:
2882                 ptr = ctx->rings;
2883                 break;
2884         case IORING_OFF_SQES:
2885                 ptr = ctx->sq_sqes;
2886                 break;
2887         default:
2888                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2889         }
2890
2891         page = virt_to_head_page(ptr);
2892         if (sz > page_size(page))
2893                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2894
2895         return ptr;
2896 }
2897
2898 #ifdef CONFIG_MMU
2899
2900 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2901 {
2902         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
2903         unsigned long pfn;
2904         void *ptr;
2905
2906         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
2907         if (IS_ERR(ptr))
2908                 return PTR_ERR(ptr);
2909
2910         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
2911         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
2912 }
2913
2914 #else /* !CONFIG_MMU */
2915
2916 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2917 {
2918         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
2919 }
2920
2921 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
2922 {
2923         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
2924 }
2925
2926 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
2927         unsigned long addr, unsigned long len,
2928         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
2929 {
2930         void *ptr;
2931
2932         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
2933         if (IS_ERR(ptr))
2934                 return PTR_ERR(ptr);
2935
2936         return (unsigned long) ptr;
2937 }
2938
2939 #endif /* !CONFIG_MMU */
2940
2941 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
2942 {
2943         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
2944                 struct io_uring_getevents_arg arg;
2945
2946                 if (argsz != sizeof(arg))
2947                         return -EINVAL;
2948                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2949                         return -EFAULT;
2950         }
2951         return 0;
2952 }
2953
2954 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
2955                           struct __kernel_timespec __user **ts,
2956                           const sigset_t __user **sig)
2957 {
2958         struct io_uring_getevents_arg arg;
2959
2960         /*
2961          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
2962          * is just a pointer to the sigset_t.
2963          */
2964         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
2965                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
2966                 *ts = NULL;
2967                 return 0;
2968         }
2969
2970         /*
2971          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
2972          * timespec and sigset_t pointers if good.
2973          */
2974         if (*argsz != sizeof(arg))
2975                 return -EINVAL;
2976         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2977                 return -EFAULT;
2978         if (arg.pad)
2979                 return -EINVAL;
2980         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
2981         *argsz = arg.sigmask_sz;
2982         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
2983         return 0;
2984 }
2985
2986 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
2987                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
2988                 size_t, argsz)
2989 {
2990         struct io_ring_ctx *ctx;
2991         struct fd f;
2992         long ret;
2993
2994         io_run_task_work();
2995
2996         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
2997                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
2998                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
2999                 return -EINVAL;
3000
3001         /*
3002          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3003          * need only dereference our task private array to find it.
3004          */
3005         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3006                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3007
3008                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
3009                         return -EINVAL;
3010                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3011                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3012                 f.flags = 0;
3013         } else {
3014                 f = fdget(fd);
3015         }
3016
3017         if (unlikely(!f.file))
3018                 return -EBADF;
3019
3020         ret = -EOPNOTSUPP;
3021         if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3022                 goto out_fput;
3023
3024         ret = -ENXIO;
3025         ctx = f.file->private_data;
3026         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
3027                 goto out_fput;
3028
3029         ret = -EBADFD;
3030         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3031                 goto out;
3032
3033         /*
3034          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3035          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3036          * we were asked to.
3037          */
3038         ret = 0;
3039         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3040                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3041
3042                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3043                         ret = -EOWNERDEAD;
3044                         goto out;
3045                 }
3046                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3047                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3048                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3049                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3050                         if (ret)
3051                                 goto out;
3052                 }
3053                 ret = to_submit;
3054         } else if (to_submit) {
3055                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3056                 if (unlikely(ret))
3057                         goto out;
3058
3059                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3060                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3061                 if (ret != to_submit) {
3062                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3063                         goto out;
3064                 }
3065                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
3066                         goto iopoll_locked;
3067                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3068         }
3069         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3070                 int ret2;
3071                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3072                         /*
3073                          * We disallow the app entering submit/complete with
3074                          * polling, but we still need to lock the ring to
3075                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3076                          * a workqueue.
3077                          */
3078                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3079 iopoll_locked:
3080                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3081                         if (likely(!ret2)) {
3082                                 min_complete = min(min_complete,
3083                                                    ctx->cq_entries);
3084                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3085                         }
3086                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3087                 } else {
3088                         const sigset_t __user *sig;
3089                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3090
3091                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3092                         if (likely(!ret2)) {
3093                                 min_complete = min(min_complete,
3094                                                    ctx->cq_entries);
3095                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3096                                                       argsz, ts);
3097                         }
3098                 }
3099
3100                 if (!ret) {
3101                         ret = ret2;
3102
3103                         /*
3104                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3105                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3106                          * as they are obviously ok with those drops.
3107                          */
3108                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3109                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3110                                           &ctx->check_cq);
3111                 }
3112         }
3113
3114 out:
3115         percpu_ref_put(&ctx->refs);
3116 out_fput:
3117         fdput(f);
3118         return ret;
3119 }
3120
3121 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3122         .release        = io_uring_release,
3123         .mmap           = io_uring_mmap,
3124 #ifndef CONFIG_MMU
3125         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3126         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3127 #endif
3128         .poll           = io_uring_poll,
3129 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3130         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3131 #endif
3132 };
3133
3134 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3135 {
3136         return file->f_op == &io_uring_fops;
3137 }
3138
3139 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3140                                          struct io_uring_params *p)
3141 {
3142         struct io_rings *rings;
3143         size_t size, sq_array_offset;
3144
3145         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3146         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3147         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3148
3149         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3150         if (size == SIZE_MAX)
3151                 return -EOVERFLOW;
3152
3153         rings = io_mem_alloc(size);
3154         if (!rings)
3155                 return -ENOMEM;
3156
3157         ctx->rings = rings;
3158         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3159         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3160         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3161         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3162         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3163
3164         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3165                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3166         else
3167                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3168         if (size == SIZE_MAX) {
3169                 io_mem_free(ctx->rings);
3170                 ctx->rings = NULL;
3171                 return -EOVERFLOW;
3172         }
3173
3174         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3175         if (!ctx->sq_sqes) {
3176                 io_mem_free(ctx->rings);
3177                 ctx->rings = NULL;
3178                 return -ENOMEM;
3179         }
3180
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3185 {
3186         int ret, fd;
3187
3188         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3189         if (fd < 0)
3190                 return fd;
3191
3192         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3193         if (ret) {
3194                 put_unused_fd(fd);
3195                 return ret;
3196         }
3197         fd_install(fd, file);
3198         return fd;
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3203  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3204  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3205  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3206  */
3207 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3208 {
3209         struct file *file;
3210 #if defined(CONFIG_UNIX)
3211         int ret;
3212
3213         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3214                                 &ctx->ring_sock);
3215         if (ret)
3216                 return ERR_PTR(ret);
3217 #endif
3218
3219         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3220                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3221 #if defined(CONFIG_UNIX)
3222         if (IS_ERR(file)) {
3223                 sock_release(ctx->ring_sock);
3224                 ctx->ring_sock = NULL;
3225         } else {
3226                 ctx->ring_sock->file = file;
3227         }
3228 #endif
3229         return file;
3230 }
3231
3232 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3233                                   struct io_uring_params __user *params)
3234 {
3235         struct io_ring_ctx *ctx;
3236         struct file *file;
3237         int ret;
3238
3239         if (!entries)
3240                 return -EINVAL;
3241         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3242                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3243                         return -EINVAL;
3244                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3245         }
3246
3247         /*
3248          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3249          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3250          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3251          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3252          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3253          * of CQ ring entries manually.
3254          */
3255         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3256         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3257                 /*
3258                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3259                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3260                  * any cq vs sq ring sizing.
3261                  */
3262                 if (!p->cq_entries)
3263                         return -EINVAL;
3264                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3265                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3266                                 return -EINVAL;
3267                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3268                 }
3269                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3270                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3271                         return -EINVAL;
3272         } else {
3273                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3274         }
3275
3276         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3277         if (!ctx)
3278                 return -ENOMEM;
3279
3280         /*
3281          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3282          * space applications don't need to do io completion events
3283          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3284          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3285          */
3286         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3287             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3288                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3289
3290         ctx->compat = in_compat_syscall();
3291         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3292                 ctx->user = get_uid(current_user());
3293
3294         /*
3295          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3296          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3297          */
3298         ret = -EINVAL;
3299         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3300                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3301                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3302                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
3303                         goto err;
3304                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3305         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3306                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3307         } else {
3308                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
3309                         goto err;
3310                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3311         }
3312
3313         /*
3314          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3315          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3316          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3317          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3318          */
3319         mmgrab(current->mm);
3320         ctx->mm_account = current->mm;
3321
3322         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3323         if (ret)
3324                 goto err;
3325
3326         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3327         if (ret)
3328                 goto err;
3329         /* always set a rsrc node */
3330         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3331         if (ret)
3332                 goto err;
3333         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3334
3335         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3336         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3337         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3338         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3339         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3340         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3341         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3342         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3343
3344         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3345         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3346         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3347         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3348         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3349         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3350         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3351         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3352
3353         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3354                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3355                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3356                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3357                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3358                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3359                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3360
3361         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3362                 ret = -EFAULT;
3363                 goto err;
3364         }
3365
3366         file = io_uring_get_file(ctx);
3367         if (IS_ERR(file)) {
3368                 ret = PTR_ERR(file);
3369                 goto err;
3370         }
3371
3372         /*
3373          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3374          * having closed it before we finish setup
3375          */
3376         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3377         if (ret < 0) {
3378                 /* fput will clean it up */
3379                 fput(file);
3380                 return ret;
3381         }
3382
3383         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3384         return ret;
3385 err:
3386         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3387         return ret;
3388 }
3389
3390 /*
3391  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3392  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3393  * params structure passed in.
3394  */
3395 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3396 {
3397         struct io_uring_params p;
3398         int i;
3399
3400         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3401                 return -EFAULT;
3402         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3403                 if (p.resv[i])
3404                         return -EINVAL;
3405         }
3406
3407         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3408                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3409                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3410                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3411                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3412                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32))
3413                 return -EINVAL;
3414
3415         return io_uring_create(entries, &p, params);
3416 }
3417
3418 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3419                 struct io_uring_params __user *, params)
3420 {
3421         return io_uring_setup(entries, params);
3422 }
3423
3424 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3425                            unsigned nr_args)
3426 {
3427         struct io_uring_probe *p;
3428         size_t size;
3429         int i, ret;
3430
3431         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3432         if (size == SIZE_MAX)
3433                 return -EOVERFLOW;
3434         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3435         if (!p)
3436                 return -ENOMEM;
3437
3438         ret = -EFAULT;
3439         if (copy_from_user(p, arg, size))
3440                 goto out;
3441         ret = -EINVAL;
3442         if (memchr_inv(p, 0, size))
3443                 goto out;
3444
3445         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3446         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3447                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3448
3449         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3450                 p->ops[i].op = i;
3451                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3452                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3453         }
3454         p->ops_len = i;
3455
3456         ret = 0;
3457         if (copy_to_user(arg, p, size))
3458                 ret = -EFAULT;
3459 out:
3460         kfree(p);
3461         return ret;
3462 }
3463
3464 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3465 {
3466         const struct cred *creds;
3467         u32 id;
3468         int ret;
3469
3470         creds = get_current_cred();
3471
3472         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3473                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3474         if (ret < 0) {
3475                 put_cred(creds);
3476                 return ret;
3477         }
3478         return id;
3479 }
3480
3481 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3482                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3483 {
3484         struct io_uring_restriction *res;
3485         size_t size;
3486         int i, ret;
3487
3488         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3489         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3490                 return -EBADFD;
3491
3492         /* We allow only a single restrictions registration */
3493         if (ctx->restrictions.registered)
3494                 return -EBUSY;
3495
3496         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3497                 return -EINVAL;
3498
3499         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3500         if (size == SIZE_MAX)
3501                 return -EOVERFLOW;
3502
3503         res = memdup_user(arg, size);
3504         if (IS_ERR(res))
3505                 return PTR_ERR(res);
3506
3507         ret = 0;
3508
3509         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3510                 switch (res[i].opcode) {
3511                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3512                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3513                                 ret = -EINVAL;
3514                                 goto out;
3515                         }
3516
3517                         __set_bit(res[i].register_op,
3518                                   ctx->restrictions.register_op);
3519                         break;
3520                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3521                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3522                                 ret = -EINVAL;
3523                                 goto out;
3524                         }
3525
3526                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3527                         break;
3528                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3529                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3530                         break;
3531                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3532                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3533                         break;
3534                 default:
3535                         ret = -EINVAL;
3536                         goto out;
3537                 }
3538         }
3539
3540 out:
3541         /* Reset all restrictions if an error happened */
3542         if (ret != 0)
3543                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3544         else
3545                 ctx->restrictions.registered = true;
3546
3547         kfree(res);
3548         return ret;
3549 }
3550
3551 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3552 {
3553         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3554                 return -EBADFD;
3555
3556         if (ctx->restrictions.registered)
3557                 ctx->restricted = 1;
3558
3559         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3560         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3561                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3562         return 0;
3563 }
3564
3565 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3566                                        void __user *arg, unsigned len)
3567 {
3568         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3569         cpumask_var_t new_mask;
3570         int ret;
3571
3572         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3573                 return -EINVAL;
3574
3575         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3576                 return -ENOMEM;
3577
3578         cpumask_clear(new_mask);
3579         if (len > cpumask_size())
3580                 len = cpumask_size();
3581
3582         if (in_compat_syscall()) {
3583                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3584                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3585                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3586         } else {
3587                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3588         }
3589
3590         if (ret) {
3591                 free_cpumask_var(new_mask);
3592                 return -EFAULT;
3593         }
3594
3595         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3596         free_cpumask_var(new_mask);
3597         return ret;
3598 }
3599
3600 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3601 {
3602         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3603
3604         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3608 }
3609
3610 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3611                                                void __user *arg)
3612         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3613 {
3614         struct io_tctx_node *node;
3615         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3616         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3617         __u32 new_count[2];
3618         int i, ret;
3619
3620         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3621                 return -EFAULT;
3622         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3623                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3624                         return -EINVAL;
3625
3626         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3627                 sqd = ctx->sq_data;
3628                 if (sqd) {
3629                         /*
3630                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3631                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3632                          * a ref to the ctx.
3633                          */
3634                         refcount_inc(&sqd->refs);
3635                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3636                         mutex_lock(&sqd->lock);
3637                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3638                         if (sqd->thread)
3639                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3640                 }
3641         } else {
3642                 tctx = current->io_uring;
3643         }
3644
3645         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3646
3647         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3648                 if (new_count[i])
3649                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3650         ctx->iowq_limits_set = true;
3651
3652         if (tctx && tctx->io_wq) {
3653                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3654                 if (ret)
3655                         goto err;
3656         } else {
3657                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3658         }
3659
3660         if (sqd) {
3661                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3662                 io_put_sq_data(sqd);
3663         }
3664
3665         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3666                 return -EFAULT;
3667
3668         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3669         if (sqd)
3670                 return 0;
3671
3672         /* now propagate the restriction to all registered users */
3673         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3674                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3675
3676                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3677                         continue;
3678
3679                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3680                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3681                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3682                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3683         }
3684         return 0;
3685 err:
3686         if (sqd) {
3687                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3688                 io_put_sq_data(sqd);
3689         }
3690         return ret;
3691 }
3692
3693 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3694                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3695         __releases(ctx->uring_lock)
3696         __acquires(ctx->uring_lock)
3697 {
3698         int ret;
3699
3700         /*
3701          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
3702          * someone else killed the ctx or is already going through
3703          * io_uring_register().
3704          */
3705         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
3706                 return -ENXIO;
3707
3708         if (ctx->restricted) {
3709                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3710                         return -EINVAL;
3711                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3712                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3713                         return -EACCES;
3714         }
3715
3716         switch (opcode) {
3717         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3718                 ret = -EFAULT;
3719                 if (!arg)
3720                         break;
3721                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3722                 break;
3723         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3724                 ret = -EINVAL;
3725                 if (arg || nr_args)
3726                         break;
3727                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3728                 break;
3729         case IORING_REGISTER_FILES:
3730                 ret = -EFAULT;
3731                 if (!arg)
3732                         break;
3733                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3734                 break;
3735         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3736                 ret = -EINVAL;
3737                 if (arg || nr_args)
3738                         break;
3739                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3740                 break;
3741         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3742                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3743                 break;
3744         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3745                 ret = -EINVAL;
3746                 if (nr_args != 1)
3747                         break;
3748                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3749                 break;
3750         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3751                 ret = -EINVAL;
3752                 if (nr_args != 1)
3753                         break;
3754                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3755                 break;
3756         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3757                 ret = -EINVAL;
3758                 if (arg || nr_args)
3759                         break;
3760                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3761                 break;
3762         case IORING_REGISTER_PROBE:
3763                 ret = -EINVAL;
3764                 if (!arg || nr_args > 256)
3765                         break;
3766                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3767                 break;
3768         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3769                 ret = -EINVAL;
3770                 if (arg || nr_args)
3771                         break;
3772                 ret = io_register_personality(ctx);
3773                 break;
3774         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3775                 ret = -EINVAL;
3776                 if (arg)
3777                         break;
3778                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3779                 break;
3780         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3781                 ret = -EINVAL;
3782                 if (arg || nr_args)
3783                         break;
3784                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3785                 break;
3786         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3787                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3788                 break;
3789         case IORING_REGISTER_FILES2:
3790                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3791                 break;
3792         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3793                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3794                                               IORING_RSRC_FILE);
3795                 break;
3796         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3797                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3798                 break;
3799         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3800                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3801                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3802                 break;
3803         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3804                 ret = -EINVAL;
3805                 if (!arg || !nr_args)
3806                         break;
3807                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3808                 break;
3809         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3810                 ret = -EINVAL;
3811                 if (arg || nr_args)
3812                         break;
3813                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
3814                 break;
3815         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
3816                 ret = -EINVAL;
3817                 if (!arg || nr_args != 2)
3818                         break;
3819                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
3820                 break;
3821         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
3822                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
3823                 break;
3824         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
3825                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
3826                 break;
3827         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
3828                 ret = -EINVAL;
3829                 if (!arg || nr_args != 1)
3830                         break;
3831                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
3832                 break;
3833         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
3834                 ret = -EINVAL;
3835                 if (!arg || nr_args != 1)
3836                         break;
3837                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
3838                 break;
3839         default:
3840                 ret = -EINVAL;
3841                 break;
3842         }
3843
3844         return ret;
3845 }
3846
3847 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
3848                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
3849 {
3850         struct io_ring_ctx *ctx;
3851         long ret = -EBADF;
3852         struct fd f;
3853
3854         f = fdget(fd);
3855         if (!f.file)
3856                 return -EBADF;
3857
3858         ret = -EOPNOTSUPP;
3859         if (!io_is_uring_fops(f.file))
3860                 goto out_fput;
3861
3862         ctx = f.file->private_data;
3863
3864         io_run_task_work();
3865
3866         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3867         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
3868         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3869         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
3870 out_fput:
3871         fdput(f);
3872         return ret;
3873 }
3874
3875 static int __init io_uring_init(void)
3876 {
3877 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
3878         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3879         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
3880 } while (0)
3881
3882 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3883         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
3884         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3916
3917         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3918                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3919         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3920                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3921
3922         /* ->buf_index is u16 */
3923         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3924         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3925                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3926
3927         /* should fit into one byte */
3928         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3929         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3930         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3931
3932         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
3933
3934         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3935
3936         io_uring_optable_init();
3937
3938         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3939                                 SLAB_ACCOUNT);
3940         return 0;
3941 };
3942 __initcall(io_uring_init);