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