Merge tag 'io_uring-6.5-2023-07-28' of git://git.kernel.dk/linux
[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 #include <asm/shmparam.h>
76
77 #define CREATE_TRACE_POINTS
78 #include <trace/events/io_uring.h>
79
80 #include <uapi/linux/io_uring.h>
81
82 #include "io-wq.h"
83
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92 #include "cancel.h"
93 #include "net.h"
94 #include "notif.h"
95
96 #include "timeout.h"
97 #include "poll.h"
98 #include "rw.h"
99 #include "alloc_cache.h"
100
101 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
102 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
103
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
108                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
111                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
116
117 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
118                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
119
120 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
121
122 #define IO_COMPL_BATCH                  32
123 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
124
125 enum {
126         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
127         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
128 };
129
130 enum {
131         IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT,
132         IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT,
133 };
134
135 struct io_defer_entry {
136         struct list_head        list;
137         struct io_kiocb         *req;
138         u32                     seq;
139 };
140
141 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
142 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
143 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
144
145 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
146                                          struct task_struct *task,
147                                          bool cancel_all);
148
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 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             ctx->submit_state.cqes_count)
172                 __io_submit_flush_completions(ctx);
173 }
174
175 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
176 {
177         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
178 }
179
180 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
181 {
182         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
183 }
184
185 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
186 {
187         struct io_kiocb *req;
188
189         io_for_each_link(req, head) {
190                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
191                         return true;
192         }
193         return false;
194 }
195
196 /*
197  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
198  * User must not hold timeout_lock.
199  */
200 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
201                         bool cancel_all)
202 {
203         bool matched;
204
205         if (task && head->task != task)
206                 return false;
207         if (cancel_all)
208                 return true;
209
210         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
211                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
212
213                 /* protect against races with linked timeouts */
214                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
215                 matched = io_match_linked(head);
216                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
217         } else {
218                 matched = io_match_linked(head);
219         }
220         return matched;
221 }
222
223 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
224 {
225         req_set_fail(req);
226         io_req_set_res(req, res, 0);
227 }
228
229 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
230 {
231         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
232         kasan_poison_object_data(req_cachep, req);
233 }
234
235 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
236 {
237         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
238
239         complete(&ctx->ref_comp);
240 }
241
242 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
243 {
244         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
245                                                 fallback_work.work);
246         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
247         struct io_kiocb *req, *tmp;
248         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
249
250         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
251         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
252                 req->io_task_work.func(req, &ts);
253         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
254                 return;
255         io_submit_flush_completions(ctx);
256         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
257 }
258
259 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
260 {
261         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
262         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
263
264         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
265         if (!table->hbs)
266                 return -ENOMEM;
267
268         table->hash_bits = bits;
269         init_hash_table(table, hash_buckets);
270         return 0;
271 }
272
273 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
274 {
275         struct io_ring_ctx *ctx;
276         int hash_bits;
277
278         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
279         if (!ctx)
280                 return NULL;
281
282         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
283
284         /*
285          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
286          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
287          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
288          */
289         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
290         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
291         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
292                 goto err;
293         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
294                 goto err;
295
296         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
297         if (!ctx->dummy_ubuf)
298                 goto err;
299         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
300         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
301
302         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
303                             0, GFP_KERNEL))
304                 goto err;
305
306         ctx->flags = p->flags;
307         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
308         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
311         io_alloc_cache_init(&ctx->rsrc_node_cache, IO_NODE_ALLOC_CACHE_MAX,
312                             sizeof(struct io_rsrc_node));
313         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
314                             sizeof(struct async_poll));
315         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
316                             sizeof(struct io_async_msghdr));
317         init_completion(&ctx->ref_comp);
318         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
319         mutex_init(&ctx->uring_lock);
320         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
321         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
322         init_waitqueue_head(&ctx->rsrc_quiesce_wq);
323         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
324         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
325         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
327         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
332         init_llist_head(&ctx->work_llist);
333         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
334         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
335         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
336         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
337         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
338         return ctx;
339 err:
340         kfree(ctx->dummy_ubuf);
341         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
342         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
343         kfree(ctx->io_bl);
344         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
345         kfree(ctx);
346         return NULL;
347 }
348
349 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
350 {
351         struct io_rings *r = ctx->rings;
352
353         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
354         ctx->cq_extra--;
355 }
356
357 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
358 {
359         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
360                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
361
362                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
363         }
364
365         return false;
366 }
367
368 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
369 {
370         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
371                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
372                 io_put_kbuf_comp(req);
373                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
374         }
375
376         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
377                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
378
379                 if (def->cleanup)
380                         def->cleanup(req);
381         }
382         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
383                 kfree(req->apoll->double_poll);
384                 kfree(req->apoll);
385                 req->apoll = NULL;
386         }
387         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
388                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
389
390                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
391         }
392         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
393                 put_cred(req->creds);
394         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
395                 kfree(req->async_data);
396                 req->async_data = NULL;
397         }
398         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
399 }
400
401 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
402 {
403         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
404                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
405                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
406         }
407 }
408
409 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
410 {
411         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
412                 return NULL;
413
414         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
415         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
416
417         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
418         io_req_set_refcount(req);
419         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
420         return req->link;
421 }
422
423 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
424 {
425         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
426                 return NULL;
427         return __io_prep_linked_timeout(req);
428 }
429
430 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
431 {
432         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
433 }
434
435 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
436 {
437         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
438                 __io_arm_ltimeout(req);
439 }
440
441 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
442 {
443         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
445
446         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
447                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
448                 req->creds = get_current_cred();
449         }
450
451         req->work.list.next = NULL;
452         req->work.flags = 0;
453         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
454         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
455                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
456
457         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
458                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file);
459
460         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
461                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
462
463                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
464                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
465                     (req->file->f_mode & FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE))
466                         should_hash = false;
467                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
468                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
469         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
470                 if (def->unbound_nonreg_file)
471                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
472         }
473 }
474
475 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
476 {
477         struct io_kiocb *cur;
478
479         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
480                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
481
482                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
483                 io_for_each_link(cur, req)
484                         io_prep_async_work(cur);
485                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
486         } else {
487                 io_for_each_link(cur, req)
488                         io_prep_async_work(cur);
489         }
490 }
491
492 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts_dont_use)
493 {
494         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
495         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
496
497         BUG_ON(!tctx);
498         BUG_ON(!tctx->io_wq);
499
500         /* init ->work of the whole link before punting */
501         io_prep_async_link(req);
502
503         /*
504          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
505          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
506          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
507          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
508          * worker for it).
509          */
510         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
511                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
512
513         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
514         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
515         if (link)
516                 io_queue_linked_timeout(link);
517 }
518
519 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
520 {
521         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
522                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
523                                                 struct io_defer_entry, list);
524
525                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
526                         break;
527                 list_del_init(&de->list);
528                 io_req_task_queue(de->req);
529                 kfree(de);
530         }
531 }
532
533
534 static void io_eventfd_ops(struct rcu_head *rcu)
535 {
536         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
537         int ops = atomic_xchg(&ev_fd->ops, 0);
538
539         if (ops & BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT))
540                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
541
542         /* IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT may not be set here depending on callback
543          * ordering in a race but if references are 0 we know we have to free
544          * it regardless.
545          */
546         if (atomic_dec_and_test(&ev_fd->refs)) {
547                 eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
548                 kfree(ev_fd);
549         }
550 }
551
552 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
553 {
554         struct io_ev_fd *ev_fd = NULL;
555
556         rcu_read_lock();
557         /*
558          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
559          * and eventfd_signal
560          */
561         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
562
563         /*
564          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
565          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
566          * the function and rcu_read_lock.
567          */
568         if (unlikely(!ev_fd))
569                 goto out;
570         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
571                 goto out;
572         if (ev_fd->eventfd_async && !io_wq_current_is_worker())
573                 goto out;
574
575         if (likely(eventfd_signal_allowed())) {
576                 eventfd_signal_mask(ev_fd->cq_ev_fd, 1, EPOLL_URING_WAKE);
577         } else {
578                 atomic_inc(&ev_fd->refs);
579                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_SIGNAL_BIT), &ev_fd->ops))
580                         call_rcu_hurry(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
581                 else
582                         atomic_dec(&ev_fd->refs);
583         }
584
585 out:
586         rcu_read_unlock();
587 }
588
589 static void io_eventfd_flush_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
590 {
591         bool skip;
592
593         spin_lock(&ctx->completion_lock);
594
595         /*
596          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
597          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count
598          * only changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's
599          * no depedency on 1:1 relationship between how many times this
600          * function is called (and hence the eventfd count) and number of CQEs
601          * posted to the CQ ring.
602          */
603         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
604         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
605         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
606         if (skip)
607                 return;
608
609         io_eventfd_signal(ctx);
610 }
611
612 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
613 {
614         if (ctx->poll_activated)
615                 io_poll_wq_wake(ctx);
616         if (ctx->off_timeout_used)
617                 io_flush_timeouts(ctx);
618         if (ctx->drain_active) {
619                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
620                 io_queue_deferred(ctx);
621                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
622         }
623         if (ctx->has_evfd)
624                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
625 }
626
627 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
628 {
629         if (!ctx->task_complete)
630                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
631 }
632
633 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
634         __acquires(ctx->completion_lock)
635 {
636         spin_lock(&ctx->completion_lock);
637 }
638
639 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
640 {
641         io_commit_cqring(ctx);
642
643         if (ctx->task_complete) {
644                 /*
645                  * ->task_complete implies that only current might be waiting
646                  * for CQEs, and obviously, we currently don't. No one is
647                  * waiting, wakeups are futile, skip them.
648                  */
649                 io_commit_cqring_flush(ctx);
650         } else {
651                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
652                 io_commit_cqring_flush(ctx);
653                 io_cqring_wake(ctx);
654         }
655 }
656
657 static void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
658         __releases(ctx->completion_lock)
659 {
660         io_commit_cqring(ctx);
661         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
662         io_commit_cqring_flush(ctx);
663         io_cqring_wake(ctx);
664 }
665
666 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
667 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
668 {
669         struct io_overflow_cqe *ocqe;
670         LIST_HEAD(list);
671
672         spin_lock(&ctx->completion_lock);
673         list_splice_init(&ctx->cq_overflow_list, &list);
674         clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
675         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
676
677         while (!list_empty(&list)) {
678                 ocqe = list_first_entry(&list, struct io_overflow_cqe, list);
679                 list_del(&ocqe->list);
680                 kfree(ocqe);
681         }
682 }
683
684 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
685 {
686         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
687
688         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
689                 return;
690
691         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
692                 cqe_size <<= 1;
693
694         io_cq_lock(ctx);
695         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
696                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe_overflow(ctx, true);
697                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
698
699                 if (!cqe)
700                         break;
701                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
702                                         struct io_overflow_cqe, list);
703                 memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
704                 list_del(&ocqe->list);
705                 kfree(ocqe);
706         }
707
708         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
709                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
710                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
711         }
712         io_cq_unlock_post(ctx);
713 }
714
715 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
716 {
717         /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
718         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
719                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
720         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
722                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
723 }
724
725 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
726 {
727         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
728                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
729 }
730
731 /* can be called by any task */
732 static void io_put_task_remote(struct task_struct *task)
733 {
734         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
735
736         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, 1);
737         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
738                 wake_up(&tctx->wait);
739         put_task_struct(task);
740 }
741
742 /* used by a task to put its own references */
743 static void io_put_task_local(struct task_struct *task)
744 {
745         task->io_uring->cached_refs++;
746 }
747
748 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
749 static inline void io_put_task(struct task_struct *task)
750 {
751         if (likely(task == current))
752                 io_put_task_local(task);
753         else
754                 io_put_task_remote(task);
755 }
756
757 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
758 {
759         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
760
761         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
762         refcount_add(refill, &current->usage);
763         tctx->cached_refs += refill;
764 }
765
766 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
767 {
768         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
769         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
770
771         if (refs) {
772                 tctx->cached_refs = 0;
773                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
774                 put_task_struct_many(task, refs);
775         }
776 }
777
778 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
779                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
780 {
781         struct io_overflow_cqe *ocqe;
782         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
783         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
784
785         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
786
787         if (is_cqe32)
788                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
789
790         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
791         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
792         if (!ocqe) {
793                 /*
794                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
795                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
796                  * on the floor.
797                  */
798                 io_account_cq_overflow(ctx);
799                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
800                 return false;
801         }
802         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
803                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
804                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
805
806         }
807         ocqe->cqe.user_data = user_data;
808         ocqe->cqe.res = res;
809         ocqe->cqe.flags = cflags;
810         if (is_cqe32) {
811                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
812                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
813         }
814         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
815         return true;
816 }
817
818 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
819 {
820         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
821                 req->extra1 = 0;
822                 req->extra2 = 0;
823         }
824         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
825                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
826                                         req->extra1, req->extra2);
827 }
828
829 /*
830  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
831  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
832  * fill the cq entry
833  */
834 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
835 {
836         struct io_rings *rings = ctx->rings;
837         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
838         unsigned int free, queued, len;
839
840         /*
841          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
842          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
843          * Force overflow the completion.
844          */
845         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
846                 return NULL;
847
848         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
849         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
850         free = ctx->cq_entries - queued;
851         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
852         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
853         if (!len)
854                 return NULL;
855
856         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
857                 off <<= 1;
858                 len <<= 1;
859         }
860
861         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
862         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
863
864         ctx->cached_cq_tail++;
865         ctx->cqe_cached++;
866         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
867                 ctx->cqe_cached++;
868         return &rings->cqes[off];
869 }
870
871 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
872                               u32 cflags)
873 {
874         struct io_uring_cqe *cqe;
875
876         ctx->cq_extra++;
877
878         /*
879          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
880          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
881          * the ring.
882          */
883         cqe = io_get_cqe(ctx);
884         if (likely(cqe)) {
885                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
886
887                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
888                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
889                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
890
891                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
892                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
893                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
894                 }
895                 return true;
896         }
897         return false;
898 }
899
900 static void __io_flush_post_cqes(struct io_ring_ctx *ctx)
901         __must_hold(&ctx->uring_lock)
902 {
903         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
904         unsigned int i;
905
906         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
907         for (i = 0; i < state->cqes_count; i++) {
908                 struct io_uring_cqe *cqe = &state->cqes[i];
909
910                 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags)) {
911                         if (ctx->task_complete) {
912                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
913                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
914                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
915                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
916                         } else {
917                                 io_cqring_event_overflow(ctx, cqe->user_data,
918                                                         cqe->res, cqe->flags, 0, 0);
919                         }
920                 }
921         }
922         state->cqes_count = 0;
923 }
924
925 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
926                               bool allow_overflow)
927 {
928         bool filled;
929
930         io_cq_lock(ctx);
931         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
932         if (!filled && allow_overflow)
933                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
934
935         io_cq_unlock_post(ctx);
936         return filled;
937 }
938
939 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
940 {
941         return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, true);
942 }
943
944 bool io_aux_cqe(const struct io_kiocb *req, bool defer, s32 res, u32 cflags,
945                 bool allow_overflow)
946 {
947         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
948         u64 user_data = req->cqe.user_data;
949         struct io_uring_cqe *cqe;
950
951         if (!defer)
952                 return __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
953
954         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
955
956         if (ctx->submit_state.cqes_count == ARRAY_SIZE(ctx->submit_state.cqes)) {
957                 __io_cq_lock(ctx);
958                 __io_flush_post_cqes(ctx);
959                 /* no need to flush - flush is deferred */
960                 __io_cq_unlock_post(ctx);
961         }
962
963         /* For defered completions this is not as strict as it is otherwise,
964          * however it's main job is to prevent unbounded posted completions,
965          * and in that it works just as well.
966          */
967         if (!allow_overflow && test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
968                 return false;
969
970         cqe = &ctx->submit_state.cqes[ctx->submit_state.cqes_count++];
971         cqe->user_data = user_data;
972         cqe->res = res;
973         cqe->flags = cflags;
974         return true;
975 }
976
977 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
978 {
979         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
980         struct io_rsrc_node *rsrc_node = NULL;
981
982         io_cq_lock(ctx);
983         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
984                 io_fill_cqe_req(ctx, req);
985
986         /*
987          * If we're the last reference to this request, add to our locked
988          * free_list cache.
989          */
990         if (req_ref_put_and_test(req)) {
991                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
992                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
993                                 io_disarm_next(req);
994                         if (req->link) {
995                                 io_req_task_queue(req->link);
996                                 req->link = NULL;
997                         }
998                 }
999                 io_put_kbuf_comp(req);
1000                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1001                         io_clean_op(req);
1002                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1003                         io_put_file(req->file);
1004
1005                 rsrc_node = req->rsrc_node;
1006                 /*
1007                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
1008                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
1009                  * deadlocks.
1010                  */
1011                 io_put_task_remote(req->task);
1012                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1013                 ctx->locked_free_nr++;
1014         }
1015         io_cq_unlock_post(ctx);
1016
1017         if (rsrc_node) {
1018                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1019                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
1020                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1021         }
1022 }
1023
1024 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1025 {
1026         if (req->ctx->task_complete && req->ctx->submitter_task != current) {
1027                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1028                 io_req_task_work_add(req);
1029         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) ||
1030                    !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
1031                 __io_req_complete_post(req, issue_flags);
1032         } else {
1033                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1034
1035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1036                 __io_req_complete_post(req, issue_flags & ~IO_URING_F_UNLOCKED);
1037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1038         }
1039 }
1040
1041 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1042         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1043 {
1044         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
1045
1046         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1047
1048         req_set_fail(req);
1049         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
1050         if (def->fail)
1051                 def->fail(req);
1052         io_req_complete_defer(req);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1057  * advance and keep them valid across allocations.
1058  */
1059 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1060 {
1061         req->ctx = ctx;
1062         req->link = NULL;
1063         req->async_data = NULL;
1064         /* not necessary, but safer to zero */
1065         req->cqe.res = 0;
1066 }
1067
1068 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1069                                         struct io_submit_state *state)
1070 {
1071         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1072         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1073         ctx->locked_free_nr = 0;
1074         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1079  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1080  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1081  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1082  */
1083 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1084         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1085 {
1086         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1087         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1088         int ret, i;
1089
1090         /*
1091          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1092          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1093          * side cache.
1094          */
1095         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1096                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
1097                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
1098                         return true;
1099         }
1100
1101         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1102
1103         /*
1104          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1105          * retry single alloc to be on the safe side.
1106          */
1107         if (unlikely(ret <= 0)) {
1108                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1109                 if (!reqs[0])
1110                         return false;
1111                 ret = 1;
1112         }
1113
1114         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1115         for (i = 0; i < ret; i++) {
1116                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
1117
1118                 io_preinit_req(req, ctx);
1119                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1120         }
1121         return true;
1122 }
1123
1124 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1125 {
1126         /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
1127         req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
1128         /* we only want to free it, don't post CQEs */
1129         req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
1130         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
1131         io_req_task_work_add(req);
1132 }
1133
1134 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
1135 {
1136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1137
1138         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1139         io_disarm_next(req);
1140         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1141 }
1142
1143 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1144 {
1145         struct io_kiocb *nxt;
1146
1147         /*
1148          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1149          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1150          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1151          * of the chain.
1152          */
1153         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1154                 __io_req_find_next_prep(req);
1155         nxt = req->link;
1156         req->link = NULL;
1157         return nxt;
1158 }
1159
1160 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1161 {
1162         if (!ctx)
1163                 return;
1164         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1165                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1166         if (ts->locked) {
1167                 io_submit_flush_completions(ctx);
1168                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1169                 ts->locked = false;
1170         }
1171         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1172 }
1173
1174 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
1175                                    struct io_ring_ctx **ctx,
1176                                    struct io_tw_state *ts,
1177                                    struct llist_node *last)
1178 {
1179         unsigned int count = 0;
1180
1181         while (node && node != last) {
1182                 struct llist_node *next = node->next;
1183                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1184                                                     io_task_work.node);
1185
1186                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1187
1188                 if (req->ctx != *ctx) {
1189                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1190                         *ctx = req->ctx;
1191                         /* if not contended, grab and improve batching */
1192                         ts->locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
1193                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
1194                 }
1195                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1196                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1197                                 req, ts);
1198                 node = next;
1199                 count++;
1200                 if (unlikely(need_resched())) {
1201                         ctx_flush_and_put(*ctx, ts);
1202                         *ctx = NULL;
1203                         cond_resched();
1204                 }
1205         }
1206
1207         return count;
1208 }
1209
1210 /**
1211  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
1212  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1213  * @new:        new entry as the head of the list
1214  *
1215  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
1216  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
1217  */
1218 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1219                                                struct llist_node *new)
1220 {
1221         return xchg(&head->first, new);
1222 }
1223
1224 /**
1225  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1226  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1227  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1228  * @new:        new entry as the head of the list
1229  *
1230  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1231  */
1232
1233 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1234                                                   struct llist_node *old,
1235                                                   struct llist_node *new)
1236 {
1237         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1238 }
1239
1240 static __cold void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx, bool sync)
1241 {
1242         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1243         struct io_ring_ctx *last_ctx = NULL;
1244         struct io_kiocb *req;
1245
1246         while (node) {
1247                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1248                 node = node->next;
1249                 if (sync && last_ctx != req->ctx) {
1250                         if (last_ctx) {
1251                                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1252                                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1253                         }
1254                         last_ctx = req->ctx;
1255                         percpu_ref_get(&last_ctx->refs);
1256                 }
1257                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1258                               &req->ctx->fallback_llist))
1259                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1260         }
1261
1262         if (last_ctx) {
1263                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1264                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1265         }
1266 }
1267
1268 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1269 {
1270         struct io_tw_state ts = {};
1271         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1272         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1273                                                   task_work);
1274         struct llist_node fake = {};
1275         struct llist_node *node;
1276         unsigned int loops = 0;
1277         unsigned int count = 0;
1278
1279         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1280                 io_fallback_tw(tctx, true);
1281                 return;
1282         }
1283
1284         do {
1285                 loops++;
1286                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1287                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &ts, &fake);
1288
1289                 /* skip expensive cmpxchg if there are items in the list */
1290                 if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1291                         continue;
1292                 if (ts.locked && !wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1293                         io_submit_flush_completions(ctx);
1294                         if (READ_ONCE(tctx->task_list.first) != &fake)
1295                                 continue;
1296                 }
1297                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1298         } while (node != &fake);
1299
1300         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1301
1302         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1303         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1304                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1305
1306         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1307 }
1308
1309 static inline void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1310 {
1311         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1312         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1313         struct llist_node *first;
1314
1315         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1316                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1317
1318         first = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1319         do {
1320                 nr_tw_prev = 0;
1321                 if (first) {
1322                         struct io_kiocb *first_req = container_of(first,
1323                                                         struct io_kiocb,
1324                                                         io_task_work.node);
1325                         /*
1326                          * Might be executed at any moment, rely on
1327                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1328                          */
1329                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1330                 }
1331                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1332                 /* Large enough to fail the nr_wait comparison below */
1333                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1334                         nr_tw = -1U;
1335
1336                 req->nr_tw = nr_tw;
1337                 req->io_task_work.node.next = first;
1338         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &first,
1339                               &req->io_task_work.node));
1340
1341         if (!first) {
1342                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1343                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1344                 if (ctx->has_evfd)
1345                         io_eventfd_signal(ctx);
1346         }
1347
1348         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1349         /* no one is waiting */
1350         if (!nr_wait)
1351                 return;
1352         /* either not enough or the previous add has already woken it up */
1353         if (nr_wait > nr_tw || nr_tw_prev >= nr_wait)
1354                 return;
1355         /* pairs with set_current_state() in io_cqring_wait() */
1356         smp_mb__after_atomic();
1357         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1358 }
1359
1360 static void io_req_normal_work_add(struct io_kiocb *req)
1361 {
1362         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1364
1365         /* task_work already pending, we're done */
1366         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1367                 return;
1368
1369         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1370                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1371
1372         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1373                 return;
1374
1375         io_fallback_tw(tctx, false);
1376 }
1377
1378 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1379 {
1380         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
1381                 rcu_read_lock();
1382                 io_req_local_work_add(req, flags);
1383                 rcu_read_unlock();
1384         } else {
1385                 io_req_normal_work_add(req);
1386         }
1387 }
1388
1389 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1390 {
1391         struct llist_node *node;
1392
1393         node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1394         while (node) {
1395                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1396                                                     io_task_work.node);
1397
1398                 node = node->next;
1399                 io_req_normal_work_add(req);
1400         }
1401 }
1402
1403 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1404 {
1405         struct llist_node *node;
1406         unsigned int loops = 0;
1407         int ret = 0;
1408
1409         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1410                 return -EEXIST;
1411         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1412                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1413 again:
1414         /*
1415          * llists are in reverse order, flip it back the right way before
1416          * running the pending items.
1417          */
1418         node = llist_reverse_order(io_llist_xchg(&ctx->work_llist, NULL));
1419         while (node) {
1420                 struct llist_node *next = node->next;
1421                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1422                                                     io_task_work.node);
1423                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
1424                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1425                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1426                                 req, ts);
1427                 ret++;
1428                 node = next;
1429         }
1430         loops++;
1431
1432         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1433                 goto again;
1434         if (ts->locked) {
1435                 io_submit_flush_completions(ctx);
1436                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
1437                         goto again;
1438         }
1439         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1440         return ret;
1441 }
1442
1443 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx)
1444 {
1445         struct io_tw_state ts = { .locked = true, };
1446         int ret;
1447
1448         if (llist_empty(&ctx->work_llist))
1449                 return 0;
1450
1451         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1452         /* shouldn't happen! */
1453         if (WARN_ON_ONCE(!ts.locked))
1454                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx)
1459 {
1460         struct io_tw_state ts = {};
1461         int ret;
1462
1463         ts.locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
1464         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts);
1465         if (ts.locked)
1466                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1467
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1472 {
1473         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1474         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1475 }
1476
1477 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1478 {
1479         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1480         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1481         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1482                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1483         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1484                 io_queue_iowq(req, ts);
1485         else
1486                 io_queue_sqe(req);
1487 }
1488
1489 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1490 {
1491         io_req_set_res(req, ret, 0);
1492         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1493         io_req_task_work_add(req);
1494 }
1495
1496 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1497 {
1498         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1499         io_req_task_work_add(req);
1500 }
1501
1502 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1505
1506         if (nxt)
1507                 io_req_task_queue(nxt);
1508 }
1509
1510 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1511         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1512 {
1513         do {
1514                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1515                                                     comp_list);
1516
1517                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1518                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1519                                 node = req->comp_list.next;
1520                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1521                                         continue;
1522                         }
1523                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1524                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1525
1526                                 if (apoll->double_poll)
1527                                         kfree(apoll->double_poll);
1528                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1529                                         kfree(apoll);
1530                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1531                         }
1532                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1533                                 io_queue_next(req);
1534                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1535                                 io_clean_op(req);
1536                 }
1537                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1538                         io_put_file(req->file);
1539
1540                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1541
1542                 io_put_task(req->task);
1543                 node = req->comp_list.next;
1544                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1545         } while (node);
1546 }
1547
1548 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1549         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1550 {
1551         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1552         struct io_wq_work_node *node;
1553
1554         __io_cq_lock(ctx);
1555         /* must come first to preserve CQE ordering in failure cases */
1556         if (state->cqes_count)
1557                 __io_flush_post_cqes(ctx);
1558         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1559                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1560                                             comp_list);
1561
1562                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1563                     unlikely(!__io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1564                         if (ctx->task_complete) {
1565                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1566                                 io_req_cqe_overflow(req);
1567                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1568                         } else {
1569                                 io_req_cqe_overflow(req);
1570                         }
1571                 }
1572         }
1573         __io_cq_unlock_post(ctx);
1574
1575         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs)) {
1576                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1577                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1578         }
1579 }
1580
1581 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1582 {
1583         /* See comment at the top of this file */
1584         smp_rmb();
1585         return __io_cqring_events(ctx);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1590  * find and complete them.
1591  */
1592 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1593 {
1594         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1595                 return;
1596
1597         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1598         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1599                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1600                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1601                         break;
1602                 /*
1603                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1604                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1605                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1606                  */
1607                 if (need_resched()) {
1608                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1609                         cond_resched();
1610                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1611                 }
1612         }
1613         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1614 }
1615
1616 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1617 {
1618         unsigned int nr_events = 0;
1619         int ret = 0;
1620         unsigned long check_cq;
1621
1622         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1623                 return -EEXIST;
1624
1625         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1626         if (unlikely(check_cq)) {
1627                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1628                         __io_cqring_overflow_flush(ctx);
1629                 /*
1630                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1631                  * dropped CQE.
1632                  */
1633                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1634                         return -EBADR;
1635         }
1636         /*
1637          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1638          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1639          * already triggered a CQE (eg in error).
1640          */
1641         if (io_cqring_events(ctx))
1642                 return 0;
1643
1644         do {
1645                 /*
1646                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1647                  * application entering polling for a command before it gets
1648                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1649                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1650                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1651                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1652                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1653                  * very same mutex.
1654                  */
1655                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1656                     io_task_work_pending(ctx)) {
1657                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1658
1659                         (void) io_run_local_work_locked(ctx);
1660
1661                         if (task_work_pending(current) ||
1662                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1663                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1664                                 io_run_task_work();
1665                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1666                         }
1667                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1668                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1669                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1670                                 break;
1671                 }
1672                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1673                 if (ret < 0)
1674                         break;
1675                 nr_events += ret;
1676                 ret = 0;
1677         } while (nr_events < min && !need_resched());
1678
1679         return ret;
1680 }
1681
1682 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1683 {
1684         if (ts->locked)
1685                 io_req_complete_defer(req);
1686         else
1687                 io_req_complete_post(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1692  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1693  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1694  * accessing the kiocb cookie.
1695  */
1696 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1697 {
1698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1699         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1700
1701         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1702         if (unlikely(needs_lock))
1703                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1704
1705         /*
1706          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1707          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1708          * different devices.
1709          */
1710         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1711                 ctx->poll_multi_queue = false;
1712         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1713                 struct io_kiocb *list_req;
1714
1715                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1716                                         comp_list);
1717                 if (list_req->file != req->file)
1718                         ctx->poll_multi_queue = true;
1719         }
1720
1721         /*
1722          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1723          * it to the front so we find it first.
1724          */
1725         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1726                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1727         else
1728                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1729
1730         if (unlikely(needs_lock)) {
1731                 /*
1732                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1733                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1734                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1735                  * whether should wake up sq thread.
1736                  */
1737                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1738                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1739                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1740
1741                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1742         }
1743 }
1744
1745 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1746 {
1747         unsigned int res = 0;
1748
1749         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1750                 res |= REQ_F_ISREG;
1751         if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
1752                 res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
1753         return res;
1754 }
1755
1756 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1757 {
1758         WARN_ON_ONCE(!io_cold_defs[req->opcode].async_size);
1759         req->async_data = kmalloc(io_cold_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1760         if (req->async_data) {
1761                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1762                 return false;
1763         }
1764         return true;
1765 }
1766
1767 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1768 {
1769         const struct io_cold_def *cdef = &io_cold_defs[req->opcode];
1770         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1771
1772         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1773         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) && !req->file)
1774                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1775         if (!cdef->prep_async)
1776                 return 0;
1777         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1778                 return -EFAULT;
1779         if (!def->manual_alloc) {
1780                 if (io_alloc_async_data(req))
1781                         return -EAGAIN;
1782         }
1783         return cdef->prep_async(req);
1784 }
1785
1786 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1787 {
1788         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1789         struct io_kiocb *cur;
1790
1791         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1792         io_for_each_link(cur, req)
1793                 seq--;
1794         return seq;
1795 }
1796
1797 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1798         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1799 {
1800         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1801         struct io_defer_entry *de;
1802         int ret;
1803         u32 seq = io_get_sequence(req);
1804
1805         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1806         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1807         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1808                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1809 queue:
1810                 ctx->drain_active = false;
1811                 io_req_task_queue(req);
1812                 return;
1813         }
1814         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1815
1816         io_prep_async_link(req);
1817         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1818         if (!de) {
1819                 ret = -ENOMEM;
1820                 io_req_defer_failed(req, ret);
1821                 return;
1822         }
1823
1824         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1825         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1826                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1827                 kfree(de);
1828                 goto queue;
1829         }
1830
1831         trace_io_uring_defer(req);
1832         de->req = req;
1833         de->seq = seq;
1834         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1835         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1836 }
1837
1838 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1839                            unsigned int issue_flags)
1840 {
1841         if (req->file || !def->needs_file)
1842                 return true;
1843
1844         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1845                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1846         else
1847                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1848
1849         return !!req->file;
1850 }
1851
1852 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1853 {
1854         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1855         const struct cred *creds = NULL;
1856         int ret;
1857
1858         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1859                 return -EBADF;
1860
1861         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1862                 creds = override_creds(req->creds);
1863
1864         if (!def->audit_skip)
1865                 audit_uring_entry(req->opcode);
1866
1867         ret = def->issue(req, issue_flags);
1868
1869         if (!def->audit_skip)
1870                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1871
1872         if (creds)
1873                 revert_creds(creds);
1874
1875         if (ret == IOU_OK) {
1876                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1877                         io_req_complete_defer(req);
1878                 else
1879                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1880         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1881                 return ret;
1882
1883         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1884         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1885                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1886
1887         return 0;
1888 }
1889
1890 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1891 {
1892         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1893         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1894                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1895 }
1896
1897 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1898 {
1899         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1900         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1901
1902         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1903                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1904                         nxt = io_req_find_next(req);
1905                 io_free_req(req);
1906         }
1907         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1908 }
1909
1910 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1911 {
1912         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1913         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1914         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1915         bool needs_poll = false;
1916         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1917
1918         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1919         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1920                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1921         else
1922                 req_ref_get(req);
1923
1924         io_arm_ltimeout(req);
1925
1926         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1927         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1928 fail:
1929                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1930                 return;
1931         }
1932         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1933                 err = -EBADF;
1934                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1935                 goto fail;
1936         }
1937
1938         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1939                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1940
1941                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1942                         needs_poll = true;
1943                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1944                 }
1945         }
1946
1947         do {
1948                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1949                 if (ret != -EAGAIN)
1950                         break;
1951
1952                 /*
1953                  * If REQ_F_NOWAIT is set, then don't wait or retry with
1954                  * poll. -EAGAIN is final for that case.
1955                  */
1956                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
1957                         break;
1958
1959                 /*
1960                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1961                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1962                  * wait for request slots on the block side.
1963                  */
1964                 if (!needs_poll) {
1965                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1966                                 break;
1967                         cond_resched();
1968                         continue;
1969                 }
1970
1971                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1972                         return;
1973                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1974                 needs_poll = false;
1975                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1976         } while (1);
1977
1978         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1979         if (ret < 0)
1980                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1981 }
1982
1983 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1984                                       unsigned int issue_flags)
1985 {
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987         struct io_fixed_file *slot;
1988         struct file *file = NULL;
1989
1990         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1991
1992         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1993                 goto out;
1994         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1995         slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd);
1996         file = io_slot_file(slot);
1997         req->flags |= io_slot_flags(slot);
1998         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1999 out:
2000         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
2001         return file;
2002 }
2003
2004 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
2005 {
2006         struct file *file = fget(fd);
2007
2008         trace_io_uring_file_get(req, fd);
2009
2010         /* we don't allow fixed io_uring files */
2011         if (file && io_is_uring_fops(file))
2012                 io_req_track_inflight(req);
2013         return file;
2014 }
2015
2016 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
2017         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2018 {
2019         struct io_kiocb *linked_timeout;
2020
2021         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
2022                 io_req_defer_failed(req, ret);
2023                 return;
2024         }
2025
2026         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
2027
2028         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
2029         case IO_APOLL_READY:
2030                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2031                 io_req_task_queue(req);
2032                 break;
2033         case IO_APOLL_ABORTED:
2034                 io_kbuf_recycle(req, 0);
2035                 io_queue_iowq(req, NULL);
2036                 break;
2037         case IO_APOLL_OK:
2038                 break;
2039         }
2040
2041         if (linked_timeout)
2042                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
2043 }
2044
2045 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
2046         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2047 {
2048         int ret;
2049
2050         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
2051
2052         /*
2053          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
2054          * doesn't support non-blocking read/write attempts
2055          */
2056         if (likely(!ret))
2057                 io_arm_ltimeout(req);
2058         else
2059                 io_queue_async(req, ret);
2060 }
2061
2062 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
2063         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2064 {
2065         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
2066                 /*
2067                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
2068                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2069                  */
2070                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2071                 req->flags |= REQ_F_LINK;
2072                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
2073         } else {
2074                 int ret = io_req_prep_async(req);
2075
2076                 if (unlikely(ret)) {
2077                         io_req_defer_failed(req, ret);
2078                         return;
2079                 }
2080
2081                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
2082                         io_drain_req(req);
2083                 else
2084                         io_queue_iowq(req, NULL);
2085         }
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
2090  *
2091  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
2092  */
2093 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
2094                                         struct io_kiocb *req,
2095                                         unsigned int sqe_flags)
2096 {
2097         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
2098                 return false;
2099
2100         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
2101             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
2102                 return false;
2103
2104         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
2105                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
2106                 return false;
2107
2108         return true;
2109 }
2110
2111 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2112 {
2113         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2114         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2115
2116         ctx->drain_active = true;
2117         if (head) {
2118                 /*
2119                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2120                  * the head request and the next request/link after the current
2121                  * link. Considering sequential execution of links,
2122                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2123                  * link.
2124                  */
2125                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2126                 ctx->drain_next = true;
2127         }
2128 }
2129
2130 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2131                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2132         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2133 {
2134         const struct io_issue_def *def;
2135         unsigned int sqe_flags;
2136         int personality;
2137         u8 opcode;
2138
2139         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2140         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2141         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2142         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2143         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2144         req->file = NULL;
2145         req->rsrc_node = NULL;
2146         req->task = current;
2147
2148         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2149                 req->opcode = 0;
2150                 return -EINVAL;
2151         }
2152         def = &io_issue_defs[opcode];
2153         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2154                 /* enforce forwards compatibility on users */
2155                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2156                         return -EINVAL;
2157                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2158                         if (!def->buffer_select)
2159                                 return -EOPNOTSUPP;
2160                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2161                 }
2162                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2163                         ctx->drain_disabled = true;
2164                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2165                         if (ctx->drain_disabled)
2166                                 return -EOPNOTSUPP;
2167                         io_init_req_drain(req);
2168                 }
2169         }
2170         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2171                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2172                         return -EACCES;
2173                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2174                 if (ctx->drain_active)
2175                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2176                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2177                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2178                         ctx->drain_next = false;
2179                         ctx->drain_active = true;
2180                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2181                 }
2182         }
2183
2184         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2185                 return -EINVAL;
2186         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2187                 return -EINVAL;
2188
2189         if (def->needs_file) {
2190                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2191
2192                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2193
2194                 /*
2195                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2196                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2197                  */
2198                 if (state->need_plug && def->plug) {
2199                         state->plug_started = true;
2200                         state->need_plug = false;
2201                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2202                 }
2203         }
2204
2205         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2206         if (personality) {
2207                 int ret;
2208
2209                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2210                 if (!req->creds)
2211                         return -EINVAL;
2212                 get_cred(req->creds);
2213                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2214                 if (ret) {
2215                         put_cred(req->creds);
2216                         return ret;
2217                 }
2218                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2219         }
2220
2221         return def->prep(req, sqe);
2222 }
2223
2224 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2225                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2226 {
2227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2228         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2229         struct io_kiocb *head = link->head;
2230
2231         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2232
2233         /*
2234          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2235          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2236          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2237          * should find the flag and handle the rest.
2238          */
2239         req_fail_link_node(req, ret);
2240         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2241                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2242
2243         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2244                 if (head) {
2245                         link->last->link = req;
2246                         link->head = NULL;
2247                         req = head;
2248                 }
2249                 io_queue_sqe_fallback(req);
2250                 return ret;
2251         }
2252
2253         if (head)
2254                 link->last->link = req;
2255         else
2256                 link->head = req;
2257         link->last = req;
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2262                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2263         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2264 {
2265         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2266         int ret;
2267
2268         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2269         if (unlikely(ret))
2270                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2271
2272         trace_io_uring_submit_req(req);
2273
2274         /*
2275          * If we already have a head request, queue this one for async
2276          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2277          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2278          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2279          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2280          */
2281         if (unlikely(link->head)) {
2282                 ret = io_req_prep_async(req);
2283                 if (unlikely(ret))
2284                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2285
2286                 trace_io_uring_link(req, link->head);
2287                 link->last->link = req;
2288                 link->last = req;
2289
2290                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2291                         return 0;
2292                 /* last request of the link, flush it */
2293                 req = link->head;
2294                 link->head = NULL;
2295                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2296                         goto fallback;
2297
2298         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2299                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2300                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2301                         link->head = req;
2302                         link->last = req;
2303                 } else {
2304 fallback:
2305                         io_queue_sqe_fallback(req);
2306                 }
2307                 return 0;
2308         }
2309
2310         io_queue_sqe(req);
2311         return 0;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2316  */
2317 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2318 {
2319         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2320
2321         if (unlikely(state->link.head))
2322                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2323         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2324         io_submit_flush_completions(ctx);
2325         if (state->plug_started)
2326                 blk_finish_plug(&state->plug);
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Start submission side cache.
2331  */
2332 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2333                                   unsigned int max_ios)
2334 {
2335         state->plug_started = false;
2336         state->need_plug = max_ios > 2;
2337         state->submit_nr = max_ios;
2338         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2339         state->link.head = NULL;
2340 }
2341
2342 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2343 {
2344         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2345
2346         /*
2347          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2348          * since once we write the new head, the application could
2349          * write new data to them.
2350          */
2351         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2356  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2357  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2358  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2359  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2360  * prevent a re-load down the line.
2361  */
2362 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2363 {
2364         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2365         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2366
2367         /*
2368          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2369          *
2370          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2371          *    head updates.
2372          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2373          *    though the application is the one updating it.
2374          */
2375         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2376         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2377                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2378                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2379                         head <<= 1;
2380                 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2381                 return true;
2382         }
2383
2384         /* drop invalid entries */
2385         ctx->cq_extra--;
2386         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2387                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2388         return false;
2389 }
2390
2391 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2392         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2393 {
2394         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2395         unsigned int left;
2396         int ret;
2397
2398         if (unlikely(!entries))
2399                 return 0;
2400         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2401         ret = left = min(nr, entries);
2402         io_get_task_refs(left);
2403         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2404
2405         do {
2406                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2407                 struct io_kiocb *req;
2408
2409                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2410                         break;
2411                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2412                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2413                         break;
2414                 }
2415
2416                 /*
2417                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2418                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2419                  */
2420                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2421                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2422                         left--;
2423                         break;
2424                 }
2425         } while (--left);
2426
2427         if (unlikely(left)) {
2428                 ret -= left;
2429                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2430                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2431                         ret = -EAGAIN;
2432                 current->io_uring->cached_refs += left;
2433         }
2434
2435         io_submit_state_end(ctx);
2436          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2437         io_commit_sqring(ctx);
2438         return ret;
2439 }
2440
2441 struct io_wait_queue {
2442         struct wait_queue_entry wq;
2443         struct io_ring_ctx *ctx;
2444         unsigned cq_tail;
2445         unsigned nr_timeouts;
2446         ktime_t timeout;
2447 };
2448
2449 static inline bool io_has_work(struct io_ring_ctx *ctx)
2450 {
2451         return test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq) ||
2452                !llist_empty(&ctx->work_llist);
2453 }
2454
2455 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2456 {
2457         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2458         int dist = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - (int) iowq->cq_tail;
2459
2460         /*
2461          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2462          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2463          * regardless of event count.
2464          */
2465         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2466 }
2467
2468 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2469                             int wake_flags, void *key)
2470 {
2471         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2472
2473         /*
2474          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2475          * the task, and the next invocation will do it.
2476          */
2477         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2478                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2479         return -1;
2480 }
2481
2482 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2483 {
2484         if (!llist_empty(&ctx->work_llist)) {
2485                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2486                 if (io_run_local_work(ctx) > 0)
2487                         return 1;
2488         }
2489         if (io_run_task_work() > 0)
2490                 return 1;
2491         if (task_sigpending(current))
2492                 return -EINTR;
2493         return 0;
2494 }
2495
2496 static bool current_pending_io(void)
2497 {
2498         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2499
2500         if (!tctx)
2501                 return false;
2502         return percpu_counter_read_positive(&tctx->inflight);
2503 }
2504
2505 /* when returns >0, the caller should retry */
2506 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2507                                           struct io_wait_queue *iowq)
2508 {
2509         int io_wait, ret;
2510
2511         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2512                 return 1;
2513         if (unlikely(!llist_empty(&ctx->work_llist)))
2514                 return 1;
2515         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL)))
2516                 return 1;
2517         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2518                 return -EINTR;
2519         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2520                 return 0;
2521
2522         /*
2523          * Mark us as being in io_wait if we have pending requests, so cpufreq
2524          * can take into account that the task is waiting for IO - turns out
2525          * to be important for low QD IO.
2526          */
2527         io_wait = current->in_iowait;
2528         if (current_pending_io())
2529                 current->in_iowait = 1;
2530         ret = 0;
2531         if (iowq->timeout == KTIME_MAX)
2532                 schedule();
2533         else if (!schedule_hrtimeout(&iowq->timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2534                 ret = -ETIME;
2535         current->in_iowait = io_wait;
2536         return ret;
2537 }
2538
2539 /*
2540  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2541  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2542  */
2543 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2544                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2545                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2546 {
2547         struct io_wait_queue iowq;
2548         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2549         int ret;
2550
2551         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2552                 return -EEXIST;
2553         if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2554                 io_run_local_work(ctx);
2555         io_run_task_work();
2556         io_cqring_overflow_flush(ctx);
2557         /* if user messes with these they will just get an early return */
2558         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2559                 return 0;
2560
2561         if (sig) {
2562 #ifdef CONFIG_COMPAT
2563                 if (in_compat_syscall())
2564                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2565                                                       sigsz);
2566                 else
2567 #endif
2568                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2569
2570                 if (ret)
2571                         return ret;
2572         }
2573
2574         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2575         iowq.wq.private = current;
2576         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2577         iowq.ctx = ctx;
2578         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2579         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2580         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2581
2582         if (uts) {
2583                 struct timespec64 ts;
2584
2585                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2586                         return -EFAULT;
2587                 iowq.timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2588         }
2589
2590         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2591         do {
2592                 unsigned long check_cq;
2593
2594                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2595                         int nr_wait = (int) iowq.cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2596
2597                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2598                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2599                 } else {
2600                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2601                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2602                 }
2603
2604                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq);
2605                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2606                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 0);
2607
2608                 if (ret < 0)
2609                         break;
2610                 /*
2611                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2612                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2613                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2614                  */
2615                 io_run_task_work();
2616                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2617                         io_run_local_work(ctx);
2618
2619                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2620                 if (unlikely(check_cq)) {
2621                         /* let the caller flush overflows, retry */
2622                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2623                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2624                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2625                                 ret = -EBADR;
2626                                 break;
2627                         }
2628                 }
2629
2630                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2631                         ret = 0;
2632                         break;
2633                 }
2634                 cond_resched();
2635         } while (1);
2636
2637         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2638                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2639         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2640
2641         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2642 }
2643
2644 static void io_mem_free(void *ptr)
2645 {
2646         struct page *page;
2647
2648         if (!ptr)
2649                 return;
2650
2651         page = virt_to_head_page(ptr);
2652         if (put_page_testzero(page))
2653                 free_compound_page(page);
2654 }
2655
2656 static void io_pages_free(struct page ***pages, int npages)
2657 {
2658         struct page **page_array;
2659         int i;
2660
2661         if (!pages)
2662                 return;
2663         page_array = *pages;
2664         for (i = 0; i < npages; i++)
2665                 unpin_user_page(page_array[i]);
2666         kvfree(page_array);
2667         *pages = NULL;
2668 }
2669
2670 static void *__io_uaddr_map(struct page ***pages, unsigned short *npages,
2671                             unsigned long uaddr, size_t size)
2672 {
2673         struct page **page_array;
2674         unsigned int nr_pages;
2675         int ret;
2676
2677         *npages = 0;
2678
2679         if (uaddr & (PAGE_SIZE - 1) || !size)
2680                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2681
2682         nr_pages = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
2683         if (nr_pages > USHRT_MAX)
2684                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2685         page_array = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
2686         if (!page_array)
2687                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2688
2689         ret = pin_user_pages_fast(uaddr, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
2690                                         page_array);
2691         if (ret != nr_pages) {
2692 err:
2693                 io_pages_free(&page_array, ret > 0 ? ret : 0);
2694                 return ret < 0 ? ERR_PTR(ret) : ERR_PTR(-EFAULT);
2695         }
2696         /*
2697          * Should be a single page. If the ring is small enough that we can
2698          * use a normal page, that is fine. If we need multiple pages, then
2699          * userspace should use a huge page. That's the only way to guarantee
2700          * that we get contigious memory, outside of just being lucky or
2701          * (currently) having low memory fragmentation.
2702          */
2703         if (page_array[0] != page_array[ret - 1])
2704                 goto err;
2705         *pages = page_array;
2706         *npages = nr_pages;
2707         return page_to_virt(page_array[0]);
2708 }
2709
2710 static void *io_rings_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2711                           size_t size)
2712 {
2713         return __io_uaddr_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, uaddr,
2714                                 size);
2715 }
2716
2717 static void *io_sqes_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2718                          size_t size)
2719 {
2720         return __io_uaddr_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, uaddr,
2721                                 size);
2722 }
2723
2724 static void io_rings_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2725 {
2726         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)) {
2727                 io_mem_free(ctx->rings);
2728                 io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2729                 ctx->rings = NULL;
2730                 ctx->sq_sqes = NULL;
2731         } else {
2732                 io_pages_free(&ctx->ring_pages, ctx->n_ring_pages);
2733                 io_pages_free(&ctx->sqe_pages, ctx->n_sqe_pages);
2734         }
2735 }
2736
2737 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2738 {
2739         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2740         void *ret;
2741
2742         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2743         if (ret)
2744                 return ret;
2745         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2746 }
2747
2748 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2749                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2750 {
2751         struct io_rings *rings;
2752         size_t off, sq_array_size;
2753
2754         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2755         if (off == SIZE_MAX)
2756                 return SIZE_MAX;
2757         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2758                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2759                         return SIZE_MAX;
2760         }
2761
2762 #ifdef CONFIG_SMP
2763         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2764         if (off == 0)
2765                 return SIZE_MAX;
2766 #endif
2767
2768         if (sq_offset)
2769                 *sq_offset = off;
2770
2771         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2772         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2773                 return SIZE_MAX;
2774
2775         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2776                 return SIZE_MAX;
2777
2778         return off;
2779 }
2780
2781 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2782                                unsigned int eventfd_async)
2783 {
2784         struct io_ev_fd *ev_fd;
2785         __s32 __user *fds = arg;
2786         int fd;
2787
2788         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2789                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2790         if (ev_fd)
2791                 return -EBUSY;
2792
2793         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2794                 return -EFAULT;
2795
2796         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2797         if (!ev_fd)
2798                 return -ENOMEM;
2799
2800         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2801         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2802                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2803                 kfree(ev_fd);
2804                 return ret;
2805         }
2806
2807         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2808         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2809         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2810
2811         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2812         ctx->has_evfd = true;
2813         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2814         atomic_set(&ev_fd->refs, 1);
2815         atomic_set(&ev_fd->ops, 0);
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2820 {
2821         struct io_ev_fd *ev_fd;
2822
2823         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2824                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2825         if (ev_fd) {
2826                 ctx->has_evfd = false;
2827                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2828                 if (!atomic_fetch_or(BIT(IO_EVENTFD_OP_FREE_BIT), &ev_fd->ops))
2829                         call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_ops);
2830                 return 0;
2831         }
2832
2833         return -ENXIO;
2834 }
2835
2836 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2837 {
2838         struct io_kiocb *req;
2839         int nr = 0;
2840
2841         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2842         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2843
2844         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2845                 req = io_extract_req(ctx);
2846                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2847                 nr++;
2848         }
2849         if (nr)
2850                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2851         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2852 }
2853
2854 static void io_rsrc_node_cache_free(struct io_cache_entry *entry)
2855 {
2856         kfree(container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache));
2857 }
2858
2859 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2860 {
2861         io_sq_thread_finish(ctx);
2862         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2863         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)))
2864                 return;
2865
2866         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2867         if (ctx->buf_data)
2868                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2869         if (ctx->file_data)
2870                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2871         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2872         io_eventfd_unregister(ctx);
2873         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2874         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2875         io_destroy_buffers(ctx);
2876         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2877         if (ctx->sq_creds)
2878                 put_cred(ctx->sq_creds);
2879         if (ctx->submitter_task)
2880                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2881
2882         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2883         if (ctx->rsrc_node)
2884                 io_rsrc_node_destroy(ctx, ctx->rsrc_node);
2885
2886         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2887
2888 #if defined(CONFIG_UNIX)
2889         if (ctx->ring_sock) {
2890                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2891                 sock_release(ctx->ring_sock);
2892         }
2893 #endif
2894         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2895
2896         io_alloc_cache_free(&ctx->rsrc_node_cache, io_rsrc_node_cache_free);
2897         if (ctx->mm_account) {
2898                 mmdrop(ctx->mm_account);
2899                 ctx->mm_account = NULL;
2900         }
2901         io_rings_free(ctx);
2902
2903         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2904         free_uid(ctx->user);
2905         io_req_caches_free(ctx);
2906         if (ctx->hash_map)
2907                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2908         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2909         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2910         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2911         kfree(ctx->io_bl);
2912         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2913         kfree(ctx);
2914 }
2915
2916 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2917 {
2918         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2919                                                poll_wq_task_work);
2920
2921         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2922         ctx->poll_activated = true;
2923         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2924
2925         /*
2926          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2927          * might've been lost due to loose synchronisation.
2928          */
2929         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2930         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2931 }
2932
2933 static __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2934 {
2935         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2936         /* already activated or in progress */
2937         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2938                 goto out;
2939         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2940                 goto out;
2941         if (!ctx->submitter_task)
2942                 goto out;
2943         /*
2944          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2945          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2946          */
2947         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2948         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2949         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2950                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2951 out:
2952         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2953 }
2954
2955 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2956 {
2957         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2958         __poll_t mask = 0;
2959
2960         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2961                 io_activate_pollwq(ctx);
2962
2963         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2964         /*
2965          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2966          * io_commit_cqring
2967          */
2968         smp_rmb();
2969         if (!io_sqring_full(ctx))
2970                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2971
2972         /*
2973          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2974          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2975          *      CPU0                    CPU1
2976          *      ----                    ----
2977          * lock(&ctx->uring_lock);
2978          *                              lock(&ep->mtx);
2979          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2980          * lock(&ep->mtx);
2981          *
2982          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2983          * pushes them to do the flush.
2984          */
2985
2986         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2987                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2988
2989         return mask;
2990 }
2991
2992 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2993 {
2994         const struct cred *creds;
2995
2996         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2997         if (creds) {
2998                 put_cred(creds);
2999                 return 0;
3000         }
3001
3002         return -EINVAL;
3003 }
3004
3005 struct io_tctx_exit {
3006         struct callback_head            task_work;
3007         struct completion               completion;
3008         struct io_ring_ctx              *ctx;
3009 };
3010
3011 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
3012 {
3013         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3014         struct io_tctx_exit *work;
3015
3016         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
3017         /*
3018          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
3019          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
3020          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
3021          * work cancelation off the exec path.
3022          */
3023         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
3024                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
3025         complete(&work->completion);
3026 }
3027
3028 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3029 {
3030         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3031
3032         return req->ctx == data;
3033 }
3034
3035 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
3036 {
3037         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
3038         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
3039         unsigned long interval = HZ / 20;
3040         struct io_tctx_exit exit;
3041         struct io_tctx_node *node;
3042         int ret;
3043
3044         /*
3045          * If we're doing polled IO and end up having requests being
3046          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
3047          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
3048          * as nobody else will be looking for them.
3049          */
3050         do {
3051                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
3052                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3053                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
3054                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3055                 }
3056
3057                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3058                         io_move_task_work_from_local(ctx);
3059
3060                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
3061                         cond_resched();
3062
3063                 if (ctx->sq_data) {
3064                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
3065                         struct task_struct *tsk;
3066
3067                         io_sq_thread_park(sqd);
3068                         tsk = sqd->thread;
3069                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
3070                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
3071                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3072                         io_sq_thread_unpark(sqd);
3073                 }
3074
3075                 io_req_caches_free(ctx);
3076
3077                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
3078                         /* there is little hope left, don't run it too often */
3079                         interval = HZ * 60;
3080                 }
3081                 /*
3082                  * This is really an uninterruptible wait, as it has to be
3083                  * complete. But it's also run from a kworker, which doesn't
3084                  * take signals, so it's fine to make it interruptible. This
3085                  * avoids scenarios where we knowingly can wait much longer
3086                  * on completions, for example if someone does a SIGSTOP on
3087                  * a task that needs to finish task_work to make this loop
3088                  * complete. That's a synthetic situation that should not
3089                  * cause a stuck task backtrace, and hence a potential panic
3090                  * on stuck tasks if that is enabled.
3091                  */
3092         } while (!wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
3093
3094         init_completion(&exit.completion);
3095         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
3096         exit.ctx = ctx;
3097         /*
3098          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
3099          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
3100          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
3101          * this lock/unlock section also waits them to finish.
3102          */
3103         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3104         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
3105                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
3106
3107                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
3108                                         ctx_node);
3109                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
3110                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
3111                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
3112                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
3113                         continue;
3114
3115                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3116                 /*
3117                  * See comment above for
3118                  * wait_for_completion_interruptible_timeout() on why this
3119                  * wait is marked as interruptible.
3120                  */
3121                 wait_for_completion_interruptible(&exit.completion);
3122                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3123         }
3124         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3125         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3126         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3127
3128         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
3129         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3130                 synchronize_rcu();
3131
3132         io_ring_ctx_free(ctx);
3133 }
3134
3135 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
3136 {
3137         unsigned long index;
3138         struct creds *creds;
3139
3140         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3141         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
3142         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
3143                 io_unregister_personality(ctx, index);
3144         if (ctx->rings)
3145                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
3146         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3147
3148         /*
3149          * If we failed setting up the ctx, we might not have any rings
3150          * and therefore did not submit any requests
3151          */
3152         if (ctx->rings)
3153                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
3154
3155         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
3156
3157         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
3158         /*
3159          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
3160          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
3161          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
3162          * over using system_wq.
3163          */
3164         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
3165 }
3166
3167 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
3168 {
3169         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3170
3171         file->private_data = NULL;
3172         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 struct io_task_cancel {
3177         struct task_struct *task;
3178         bool all;
3179 };
3180
3181 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3182 {
3183         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3184         struct io_task_cancel *cancel = data;
3185
3186         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
3187 }
3188
3189 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3190                                          struct task_struct *task,
3191                                          bool cancel_all)
3192 {
3193         struct io_defer_entry *de;
3194         LIST_HEAD(list);
3195
3196         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3197         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3198                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
3199                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3200                         break;
3201                 }
3202         }
3203         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3204         if (list_empty(&list))
3205                 return false;
3206
3207         while (!list_empty(&list)) {
3208                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3209                 list_del_init(&de->list);
3210                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3211                 kfree(de);
3212         }
3213         return true;
3214 }
3215
3216 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3217 {
3218         struct io_tctx_node *node;
3219         enum io_wq_cancel cret;
3220         bool ret = false;
3221
3222         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3223         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3224                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3225
3226                 /*
3227                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3228                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3229                  */
3230                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3231                         continue;
3232                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3233                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3234         }
3235         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3236
3237         return ret;
3238 }
3239
3240 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3241                                                 struct task_struct *task,
3242                                                 bool cancel_all)
3243 {
3244         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
3245         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
3246         enum io_wq_cancel cret;
3247         bool ret = false;
3248
3249         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3250         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3251                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3252                 smp_mb();
3253         }
3254
3255         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3256         if (!ctx->rings)
3257                 return false;
3258
3259         if (!task) {
3260                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3261         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
3262                 /*
3263                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3264                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3265                  */
3266                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3267                                        &cancel, true);
3268                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3269         }
3270
3271         /* SQPOLL thread does its own polling */
3272         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3273             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3274                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3275                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3276                         ret = true;
3277                         cond_resched();
3278                 }
3279         }
3280
3281         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3282             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3283                 ret |= io_run_local_work(ctx) > 0;
3284         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
3285         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3286         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
3287         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3288         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
3289         if (task)
3290                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3291         return ret;
3292 }
3293
3294 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3295 {
3296         if (tracked)
3297                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3298         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3303  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3304  */
3305 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3306 {
3307         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3308         struct io_ring_ctx *ctx;
3309         struct io_tctx_node *node;
3310         unsigned long index;
3311         s64 inflight;
3312         DEFINE_WAIT(wait);
3313
3314         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3315
3316         if (!current->io_uring)
3317                 return;
3318         if (tctx->io_wq)
3319                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3320
3321         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3322         do {
3323                 bool loop = false;
3324
3325                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3326                 /* read completions before cancelations */
3327                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
3328                 if (!inflight)
3329                         break;
3330
3331                 if (!sqd) {
3332                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3333                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3334                                 if (node->ctx->sq_data)
3335                                         continue;
3336                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3337                                                         current, cancel_all);
3338                         }
3339                 } else {
3340                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3341                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3342                                                                      current,
3343                                                                      cancel_all);
3344                 }
3345
3346                 if (loop) {
3347                         cond_resched();
3348                         continue;
3349                 }
3350
3351                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3352                 io_run_task_work();
3353                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3354                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3355                         if (!llist_empty(&node->ctx->work_llist)) {
3356                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3357                                              node->ctx->submitter_task != current);
3358                                 goto end_wait;
3359                         }
3360                 }
3361                 /*
3362                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3363                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3364                  * prepare_to_wait().
3365                  */
3366                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3367                         schedule();
3368 end_wait:
3369                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3370         } while (1);
3371
3372         io_uring_clean_tctx(tctx);
3373         if (cancel_all) {
3374                 /*
3375                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3376                  * ->in_cancel set for normal exit.
3377                  */
3378                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3379                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3380                 __io_uring_free(current);
3381         }
3382 }
3383
3384 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3385 {
3386         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3387 }
3388
3389 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
3390                                             loff_t pgoff, size_t sz)
3391 {
3392         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
3393         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
3394         struct page *page;
3395         void *ptr;
3396
3397         /* Don't allow mmap if the ring was setup without it */
3398         if (ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)
3399                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3400
3401         switch (offset & IORING_OFF_MMAP_MASK) {
3402         case IORING_OFF_SQ_RING:
3403         case IORING_OFF_CQ_RING:
3404                 ptr = ctx->rings;
3405                 break;
3406         case IORING_OFF_SQES:
3407                 ptr = ctx->sq_sqes;
3408                 break;
3409         case IORING_OFF_PBUF_RING: {
3410                 unsigned int bgid;
3411
3412                 bgid = (offset & ~IORING_OFF_MMAP_MASK) >> IORING_OFF_PBUF_SHIFT;
3413                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3414                 ptr = io_pbuf_get_address(ctx, bgid);
3415                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3416                 if (!ptr)
3417                         return ERR_PTR(-EINVAL);
3418                 break;
3419                 }
3420         default:
3421                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3422         }
3423
3424         page = virt_to_head_page(ptr);
3425         if (sz > page_size(page))
3426                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3427
3428         return ptr;
3429 }
3430
3431 #ifdef CONFIG_MMU
3432
3433 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3434 {
3435         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
3436         unsigned long pfn;
3437         void *ptr;
3438
3439         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
3440         if (IS_ERR(ptr))
3441                 return PTR_ERR(ptr);
3442
3443         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
3444         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
3445 }
3446
3447 static unsigned long io_uring_mmu_get_unmapped_area(struct file *filp,
3448                         unsigned long addr, unsigned long len,
3449                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3450 {
3451         void *ptr;
3452
3453         /*
3454          * Do not allow to map to user-provided address to avoid breaking the
3455          * aliasing rules. Userspace is not able to guess the offset address of
3456          * kernel kmalloc()ed memory area.
3457          */
3458         if (addr)
3459                 return -EINVAL;
3460
3461         ptr = io_uring_validate_mmap_request(filp, pgoff, len);
3462         if (IS_ERR(ptr))
3463                 return -ENOMEM;
3464
3465         /*
3466          * Some architectures have strong cache aliasing requirements.
3467          * For such architectures we need a coherent mapping which aliases
3468          * kernel memory *and* userspace memory. To achieve that:
3469          * - use a NULL file pointer to reference physical memory, and
3470          * - use the kernel virtual address of the shared io_uring context
3471          *   (instead of the userspace-provided address, which has to be 0UL
3472          *   anyway).
3473          * For architectures without such aliasing requirements, the
3474          * architecture will return any suitable mapping because addr is 0.
3475          */
3476         filp = NULL;
3477         flags |= MAP_SHARED;
3478         pgoff = 0;      /* has been translated to ptr above */
3479 #ifdef SHM_COLOUR
3480         addr = (uintptr_t) ptr;
3481 #else
3482         addr = 0UL;
3483 #endif
3484         return current->mm->get_unmapped_area(filp, addr, len, pgoff, flags);
3485 }
3486
3487 #else /* !CONFIG_MMU */
3488
3489 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3490 {
3491         return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -EINVAL;
3492 }
3493
3494 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
3495 {
3496         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
3497 }
3498
3499 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
3500         unsigned long addr, unsigned long len,
3501         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3502 {
3503         void *ptr;
3504
3505         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
3506         if (IS_ERR(ptr))
3507                 return PTR_ERR(ptr);
3508
3509         return (unsigned long) ptr;
3510 }
3511
3512 #endif /* !CONFIG_MMU */
3513
3514 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
3515 {
3516         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
3517                 struct io_uring_getevents_arg arg;
3518
3519                 if (argsz != sizeof(arg))
3520                         return -EINVAL;
3521                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3522                         return -EFAULT;
3523         }
3524         return 0;
3525 }
3526
3527 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
3528                           struct __kernel_timespec __user **ts,
3529                           const sigset_t __user **sig)
3530 {
3531         struct io_uring_getevents_arg arg;
3532
3533         /*
3534          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3535          * is just a pointer to the sigset_t.
3536          */
3537         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3538                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
3539                 *ts = NULL;
3540                 return 0;
3541         }
3542
3543         /*
3544          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3545          * timespec and sigset_t pointers if good.
3546          */
3547         if (*argsz != sizeof(arg))
3548                 return -EINVAL;
3549         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3550                 return -EFAULT;
3551         if (arg.pad)
3552                 return -EINVAL;
3553         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3554         *argsz = arg.sigmask_sz;
3555         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
3556         return 0;
3557 }
3558
3559 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3560                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3561                 size_t, argsz)
3562 {
3563         struct io_ring_ctx *ctx;
3564         struct fd f;
3565         long ret;
3566
3567         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3568                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3569                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
3570                 return -EINVAL;
3571
3572         /*
3573          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3574          * need only dereference our task private array to find it.
3575          */
3576         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3577                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3578
3579                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3580                         return -EINVAL;
3581                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3582                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3583                 f.flags = 0;
3584                 if (unlikely(!f.file))
3585                         return -EBADF;
3586         } else {
3587                 f = fdget(fd);
3588                 if (unlikely(!f.file))
3589                         return -EBADF;
3590                 ret = -EOPNOTSUPP;
3591                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3592                         goto out;
3593         }
3594
3595         ctx = f.file->private_data;
3596         ret = -EBADFD;
3597         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3598                 goto out;
3599
3600         /*
3601          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3602          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3603          * we were asked to.
3604          */
3605         ret = 0;
3606         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3607                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3608
3609                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3610                         ret = -EOWNERDEAD;
3611                         goto out;
3612                 }
3613                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3614                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3615                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3616                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3617
3618                 ret = to_submit;
3619         } else if (to_submit) {
3620                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3621                 if (unlikely(ret))
3622                         goto out;
3623
3624                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3625                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3626                 if (ret != to_submit) {
3627                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3628                         goto out;
3629                 }
3630                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3631                         if (ctx->syscall_iopoll)
3632                                 goto iopoll_locked;
3633                         /*
3634                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3635                          * it should handle ownership problems if any.
3636                          */
3637                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3638                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx);
3639                 }
3640                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3641         }
3642
3643         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3644                 int ret2;
3645
3646                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3647                         /*
3648                          * We disallow the app entering submit/complete with
3649                          * polling, but we still need to lock the ring to
3650                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3651                          * a workqueue.
3652                          */
3653                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3654 iopoll_locked:
3655                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3656                         if (likely(!ret2)) {
3657                                 min_complete = min(min_complete,
3658                                                    ctx->cq_entries);
3659                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3660                         }
3661                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3662                 } else {
3663                         const sigset_t __user *sig;
3664                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3665
3666                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3667                         if (likely(!ret2)) {
3668                                 min_complete = min(min_complete,
3669                                                    ctx->cq_entries);
3670                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3671                                                       argsz, ts);
3672                         }
3673                 }
3674
3675                 if (!ret) {
3676                         ret = ret2;
3677
3678                         /*
3679                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3680                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3681                          * as they are obviously ok with those drops.
3682                          */
3683                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3684                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3685                                           &ctx->check_cq);
3686                 }
3687         }
3688 out:
3689         fdput(f);
3690         return ret;
3691 }
3692
3693 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3694         .release        = io_uring_release,
3695         .mmap           = io_uring_mmap,
3696 #ifndef CONFIG_MMU
3697         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3698         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3699 #else
3700         .get_unmapped_area = io_uring_mmu_get_unmapped_area,
3701 #endif
3702         .poll           = io_uring_poll,
3703 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3704         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3705 #endif
3706 };
3707
3708 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3709 {
3710         return file->f_op == &io_uring_fops;
3711 }
3712
3713 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3714                                          struct io_uring_params *p)
3715 {
3716         struct io_rings *rings;
3717         size_t size, sq_array_offset;
3718         void *ptr;
3719
3720         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3721         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3722         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3723
3724         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3725         if (size == SIZE_MAX)
3726                 return -EOVERFLOW;
3727
3728         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3729                 rings = io_mem_alloc(size);
3730         else
3731                 rings = io_rings_map(ctx, p->cq_off.user_addr, size);
3732
3733         if (IS_ERR(rings))
3734                 return PTR_ERR(rings);
3735
3736         ctx->rings = rings;
3737         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3738         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3739         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3740         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3741         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3742
3743         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3744                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3745         else
3746                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3747         if (size == SIZE_MAX) {
3748                 io_rings_free(ctx);
3749                 return -EOVERFLOW;
3750         }
3751
3752         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3753                 ptr = io_mem_alloc(size);
3754         else
3755                 ptr = io_sqes_map(ctx, p->sq_off.user_addr, size);
3756
3757         if (IS_ERR(ptr)) {
3758                 io_rings_free(ctx);
3759                 return PTR_ERR(ptr);
3760         }
3761
3762         ctx->sq_sqes = ptr;
3763         return 0;
3764 }
3765
3766 static int io_uring_install_fd(struct file *file)
3767 {
3768         int fd;
3769
3770         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3771         if (fd < 0)
3772                 return fd;
3773         fd_install(fd, file);
3774         return fd;
3775 }
3776
3777 /*
3778  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3779  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3780  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3781  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3782  */
3783 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3784 {
3785         struct file *file;
3786 #if defined(CONFIG_UNIX)
3787         int ret;
3788
3789         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3790                                 &ctx->ring_sock);
3791         if (ret)
3792                 return ERR_PTR(ret);
3793 #endif
3794
3795         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3796                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3797 #if defined(CONFIG_UNIX)
3798         if (IS_ERR(file)) {
3799                 sock_release(ctx->ring_sock);
3800                 ctx->ring_sock = NULL;
3801         } else {
3802                 ctx->ring_sock->file = file;
3803         }
3804 #endif
3805         return file;
3806 }
3807
3808 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3809                                   struct io_uring_params __user *params)
3810 {
3811         struct io_ring_ctx *ctx;
3812         struct io_uring_task *tctx;
3813         struct file *file;
3814         int ret;
3815
3816         if (!entries)
3817                 return -EINVAL;
3818         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3819                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3820                         return -EINVAL;
3821                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3822         }
3823
3824         if ((p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3825             && !(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         /*
3829          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3830          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3831          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3832          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3833          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3834          * of CQ ring entries manually.
3835          */
3836         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3837         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3838                 /*
3839                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3840                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3841                  * any cq vs sq ring sizing.
3842                  */
3843                 if (!p->cq_entries)
3844                         return -EINVAL;
3845                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3846                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3847                                 return -EINVAL;
3848                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3849                 }
3850                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3851                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3852                         return -EINVAL;
3853         } else {
3854                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3855         }
3856
3857         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3858         if (!ctx)
3859                 return -ENOMEM;
3860
3861         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3862             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3863             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3864                 ctx->task_complete = true;
3865
3866         /*
3867          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3868          * purposes, see io_activate_pollwq()
3869          */
3870         if (!ctx->task_complete)
3871                 ctx->poll_activated = true;
3872
3873         /*
3874          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3875          * space applications don't need to do io completion events
3876          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3877          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3878          */
3879         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3880             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3881                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3882
3883         ctx->compat = in_compat_syscall();
3884         if (!ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_IPC_LOCK))
3885                 ctx->user = get_uid(current_user());
3886
3887         /*
3888          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3889          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3890          */
3891         ret = -EINVAL;
3892         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3893                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3894                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3895                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3896                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3897                         goto err;
3898                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3899         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3900                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3901         } else {
3902                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3903                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3904                         goto err;
3905                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3906         }
3907
3908         /*
3909          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3910          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3911          * that.
3912          */
3913         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3914             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3915                 goto err;
3916         }
3917
3918         /*
3919          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3920          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3921          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3922          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3923          */
3924         mmgrab(current->mm);
3925         ctx->mm_account = current->mm;
3926
3927         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3928         if (ret)
3929                 goto err;
3930
3931         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3932         if (ret)
3933                 goto err;
3934
3935         ret = io_rsrc_init(ctx);
3936         if (ret)
3937                 goto err;
3938
3939         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3940         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3941         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3942         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3943         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3944         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3945         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3946         p->sq_off.resv1 = 0;
3947         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3948                 p->sq_off.user_addr = 0;
3949
3950         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3951         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3952         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3953         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3954         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3955         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3956         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3957         p->cq_off.resv1 = 0;
3958         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3959                 p->cq_off.user_addr = 0;
3960
3961         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3962                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3963                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3964                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3965                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3966                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3967                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING;
3968
3969         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3970                 ret = -EFAULT;
3971                 goto err;
3972         }
3973
3974         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3975             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3976                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3977
3978         file = io_uring_get_file(ctx);
3979         if (IS_ERR(file)) {
3980                 ret = PTR_ERR(file);
3981                 goto err;
3982         }
3983
3984         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3985         if (ret)
3986                 goto err_fput;
3987         tctx = current->io_uring;
3988
3989         /*
3990          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3991          * having closed it before we finish setup
3992          */
3993         if (p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3994                 ret = io_ring_add_registered_file(tctx, file, 0, IO_RINGFD_REG_MAX);
3995         else
3996                 ret = io_uring_install_fd(file);
3997         if (ret < 0)
3998                 goto err_fput;
3999
4000         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
4001         return ret;
4002 err:
4003         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
4004         return ret;
4005 err_fput:
4006         fput(file);
4007         return ret;
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
4012  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
4013  * params structure passed in.
4014  */
4015 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
4016 {
4017         struct io_uring_params p;
4018         int i;
4019
4020         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
4021                 return -EFAULT;
4022         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
4023                 if (p.resv[i])
4024                         return -EINVAL;
4025         }
4026
4027         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
4028                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
4029                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
4030                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
4031                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
4032                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
4033                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN |
4034                         IORING_SETUP_NO_MMAP | IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY))
4035                 return -EINVAL;
4036
4037         return io_uring_create(entries, &p, params);
4038 }
4039
4040 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
4041                 struct io_uring_params __user *, params)
4042 {
4043         return io_uring_setup(entries, params);
4044 }
4045
4046 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4047                            unsigned nr_args)
4048 {
4049         struct io_uring_probe *p;
4050         size_t size;
4051         int i, ret;
4052
4053         size = struct_size(p, ops, nr_args);
4054         if (size == SIZE_MAX)
4055                 return -EOVERFLOW;
4056         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4057         if (!p)
4058                 return -ENOMEM;
4059
4060         ret = -EFAULT;
4061         if (copy_from_user(p, arg, size))
4062                 goto out;
4063         ret = -EINVAL;
4064         if (memchr_inv(p, 0, size))
4065                 goto out;
4066
4067         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
4068         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
4069                 nr_args = IORING_OP_LAST;
4070
4071         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4072                 p->ops[i].op = i;
4073                 if (!io_issue_defs[i].not_supported)
4074                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
4075         }
4076         p->ops_len = i;
4077
4078         ret = 0;
4079         if (copy_to_user(arg, p, size))
4080                 ret = -EFAULT;
4081 out:
4082         kfree(p);
4083         return ret;
4084 }
4085
4086 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
4087 {
4088         const struct cred *creds;
4089         u32 id;
4090         int ret;
4091
4092         creds = get_current_cred();
4093
4094         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
4095                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
4096         if (ret < 0) {
4097                 put_cred(creds);
4098                 return ret;
4099         }
4100         return id;
4101 }
4102
4103 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
4104                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
4105 {
4106         struct io_uring_restriction *res;
4107         size_t size;
4108         int i, ret;
4109
4110         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
4111         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4112                 return -EBADFD;
4113
4114         /* We allow only a single restrictions registration */
4115         if (ctx->restrictions.registered)
4116                 return -EBUSY;
4117
4118         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
4122         if (size == SIZE_MAX)
4123                 return -EOVERFLOW;
4124
4125         res = memdup_user(arg, size);
4126         if (IS_ERR(res))
4127                 return PTR_ERR(res);
4128
4129         ret = 0;
4130
4131         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4132                 switch (res[i].opcode) {
4133                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
4134                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
4135                                 ret = -EINVAL;
4136                                 goto out;
4137                         }
4138
4139                         __set_bit(res[i].register_op,
4140                                   ctx->restrictions.register_op);
4141                         break;
4142                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
4143                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
4144                                 ret = -EINVAL;
4145                                 goto out;
4146                         }
4147
4148                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
4149                         break;
4150                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
4151                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
4152                         break;
4153                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
4154                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
4155                         break;
4156                 default:
4157                         ret = -EINVAL;
4158                         goto out;
4159                 }
4160         }
4161
4162 out:
4163         /* Reset all restrictions if an error happened */
4164         if (ret != 0)
4165                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
4166         else
4167                 ctx->restrictions.registered = true;
4168
4169         kfree(res);
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
4174 {
4175         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
4176                 return -EBADFD;
4177
4178         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER && !ctx->submitter_task) {
4179                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
4180                 /*
4181                  * Lazy activation attempts would fail if it was polled before
4182                  * submitter_task is set.
4183                  */
4184                 if (wq_has_sleeper(&ctx->poll_wq))
4185                         io_activate_pollwq(ctx);
4186         }
4187
4188         if (ctx->restrictions.registered)
4189                 ctx->restricted = 1;
4190
4191         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
4192         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
4193                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
4194         return 0;
4195 }
4196
4197 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
4198                                        void __user *arg, unsigned len)
4199 {
4200         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4201         cpumask_var_t new_mask;
4202         int ret;
4203
4204         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4205                 return -EINVAL;
4206
4207         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4208                 return -ENOMEM;
4209
4210         cpumask_clear(new_mask);
4211         if (len > cpumask_size())
4212                 len = cpumask_size();
4213
4214         if (in_compat_syscall()) {
4215                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
4216                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
4217                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
4218         } else {
4219                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
4220         }
4221
4222         if (ret) {
4223                 free_cpumask_var(new_mask);
4224                 return -EFAULT;
4225         }
4226
4227         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
4228         free_cpumask_var(new_mask);
4229         return ret;
4230 }
4231
4232 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
4233 {
4234         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4235
4236         if (!tctx || !tctx->io_wq)
4237                 return -EINVAL;
4238
4239         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
4240 }
4241
4242 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
4243                                                void __user *arg)
4244         __must_hold(&ctx->uring_lock)
4245 {
4246         struct io_tctx_node *node;
4247         struct io_uring_task *tctx = NULL;
4248         struct io_sq_data *sqd = NULL;
4249         __u32 new_count[2];
4250         int i, ret;
4251
4252         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
4253                 return -EFAULT;
4254         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4255                 if (new_count[i] > INT_MAX)
4256                         return -EINVAL;
4257
4258         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4259                 sqd = ctx->sq_data;
4260                 if (sqd) {
4261                         /*
4262                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
4263                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
4264                          * a ref to the ctx.
4265                          */
4266                         refcount_inc(&sqd->refs);
4267                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4268                         mutex_lock(&sqd->lock);
4269                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4270                         if (sqd->thread)
4271                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
4272                 }
4273         } else {
4274                 tctx = current->io_uring;
4275         }
4276
4277         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
4278
4279         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4280                 if (new_count[i])
4281                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
4282         ctx->iowq_limits_set = true;
4283
4284         if (tctx && tctx->io_wq) {
4285                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4286                 if (ret)
4287                         goto err;
4288         } else {
4289                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
4290         }
4291
4292         if (sqd) {
4293                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4294                 io_put_sq_data(sqd);
4295         }
4296
4297         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
4298                 return -EFAULT;
4299
4300         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
4301         if (sqd)
4302                 return 0;
4303
4304         /* now propagate the restriction to all registered users */
4305         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
4306                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
4307
4308                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
4309                         continue;
4310
4311                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
4312                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
4313                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
4314                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
4315         }
4316         return 0;
4317 err:
4318         if (sqd) {
4319                 mutex_unlock(&sqd->lock);
4320                 io_put_sq_data(sqd);
4321         }
4322         return ret;
4323 }
4324
4325 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
4326                                void __user *arg, unsigned nr_args)
4327         __releases(ctx->uring_lock)
4328         __acquires(ctx->uring_lock)
4329 {
4330         int ret;
4331
4332         /*
4333          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
4334          * dying as we're holding a file ref here.
4335          */
4336         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
4337                 return -ENXIO;
4338
4339         if (ctx->submitter_task && ctx->submitter_task != current)
4340                 return -EEXIST;
4341
4342         if (ctx->restricted) {
4343                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
4344                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
4345                         return -EACCES;
4346         }
4347
4348         switch (opcode) {
4349         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
4350                 ret = -EFAULT;
4351                 if (!arg)
4352                         break;
4353                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4354                 break;
4355         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
4356                 ret = -EINVAL;
4357                 if (arg || nr_args)
4358                         break;
4359                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
4360                 break;
4361         case IORING_REGISTER_FILES:
4362                 ret = -EFAULT;
4363                 if (!arg)
4364                         break;
4365                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
4366                 break;
4367         case IORING_UNREGISTER_FILES:
4368                 ret = -EINVAL;
4369                 if (arg || nr_args)
4370                         break;
4371                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
4372                 break;
4373         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
4374                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
4375                 break;
4376         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
4377                 ret = -EINVAL;
4378                 if (nr_args != 1)
4379                         break;
4380                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
4381                 break;
4382         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
4383                 ret = -EINVAL;
4384                 if (nr_args != 1)
4385                         break;
4386                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
4387                 break;
4388         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
4389                 ret = -EINVAL;
4390                 if (arg || nr_args)
4391                         break;
4392                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
4393                 break;
4394         case IORING_REGISTER_PROBE:
4395                 ret = -EINVAL;
4396                 if (!arg || nr_args > 256)
4397                         break;
4398                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
4399                 break;
4400         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
4401                 ret = -EINVAL;
4402                 if (arg || nr_args)
4403                         break;
4404                 ret = io_register_personality(ctx);
4405                 break;
4406         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
4407                 ret = -EINVAL;
4408                 if (arg)
4409                         break;
4410                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
4411                 break;
4412         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
4413                 ret = -EINVAL;
4414                 if (arg || nr_args)
4415                         break;
4416                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
4417                 break;
4418         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
4419                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
4420                 break;
4421         case IORING_REGISTER_FILES2:
4422                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
4423                 break;
4424         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
4425                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4426                                               IORING_RSRC_FILE);
4427                 break;
4428         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
4429                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
4430                 break;
4431         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
4432                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
4433                                               IORING_RSRC_BUFFER);
4434                 break;
4435         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
4436                 ret = -EINVAL;
4437                 if (!arg || !nr_args)
4438                         break;
4439                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
4440                 break;
4441         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
4442                 ret = -EINVAL;
4443                 if (arg || nr_args)
4444                         break;
4445                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
4446                 break;
4447         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
4448                 ret = -EINVAL;
4449                 if (!arg || nr_args != 2)
4450                         break;
4451                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
4452                 break;
4453         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
4454                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
4455                 break;
4456         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
4457                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
4458                 break;
4459         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
4460                 ret = -EINVAL;
4461                 if (!arg || nr_args != 1)
4462                         break;
4463                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
4464                 break;
4465         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
4466                 ret = -EINVAL;
4467                 if (!arg || nr_args != 1)
4468                         break;
4469                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
4470                 break;
4471         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
4472                 ret = -EINVAL;
4473                 if (!arg || nr_args != 1)
4474                         break;
4475                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
4476                 break;
4477         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
4478                 ret = -EINVAL;
4479                 if (!arg || nr_args)
4480                         break;
4481                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
4482                 break;
4483         default:
4484                 ret = -EINVAL;
4485                 break;
4486         }
4487
4488         return ret;
4489 }
4490
4491 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
4492                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
4493 {
4494         struct io_ring_ctx *ctx;
4495         long ret = -EBADF;
4496         struct fd f;
4497         bool use_registered_ring;
4498
4499         use_registered_ring = !!(opcode & IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING);
4500         opcode &= ~IORING_REGISTER_USE_REGISTERED_RING;
4501
4502         if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
4503                 return -EINVAL;
4504
4505         if (use_registered_ring) {
4506                 /*
4507                  * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
4508                  * need only dereference our task private array to find it.
4509                  */
4510                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
4511
4512                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
4513                         return -EINVAL;
4514                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
4515                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
4516                 f.flags = 0;
4517                 if (unlikely(!f.file))
4518                         return -EBADF;
4519         } else {
4520                 f = fdget(fd);
4521                 if (unlikely(!f.file))
4522                         return -EBADF;
4523                 ret = -EOPNOTSUPP;
4524                 if (!io_is_uring_fops(f.file))
4525                         goto out_fput;
4526         }
4527
4528         ctx = f.file->private_data;
4529
4530         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4531         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
4532         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4533         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
4534 out_fput:
4535         fdput(f);
4536         return ret;
4537 }
4538
4539 static int __init io_uring_init(void)
4540 {
4541 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
4542         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
4543         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
4544 } while (0)
4545
4546 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
4547         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
4548 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
4549         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
4550         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
4551         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
4552         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
4553         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
4554         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
4555         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
4556         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
4557         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
4558         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
4559         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
4560         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
4561         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
4562         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
4563         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
4564         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
4565         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
4566         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
4567         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
4568         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
4569         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
4570         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
4571         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
4572         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
4573         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
4574         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
4575         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
4576         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
4577         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
4578         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
4579         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
4580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
4581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
4582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
4583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
4584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
4585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
4586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
4587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
4588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
4589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
4590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
4591         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
4592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
4593
4594         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
4595                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
4596         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
4597                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
4598
4599         /* ->buf_index is u16 */
4600         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
4601         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
4602                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
4603
4604         /* should fit into one byte */
4605         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
4606         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
4607         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
4608
4609         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
4610
4611         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
4612
4613         io_uring_optable_init();
4614
4615         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
4616                                 SLAB_ACCOUNT | SLAB_TYPESAFE_BY_RCU);
4617         return 0;
4618 };
4619 __initcall(io_uring_init);