io_uring: remove unused IO_REQ_CACHE_SIZE defined
[linux-2.6-microblaze.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <trace/events/io_uring.h>
78
79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
80
81 #include "io-wq.h"
82
83 #include "io_uring_types.h"
84 #include "io_uring.h"
85 #include "opdef.h"
86 #include "refs.h"
87 #include "tctx.h"
88 #include "sqpoll.h"
89 #include "fdinfo.h"
90 #include "kbuf.h"
91 #include "rsrc.h"
92
93 #include "timeout.h"
94 #include "poll.h"
95
96 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
97 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
98
99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
101
102 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
103                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
104
105 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
106                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
107
108 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
109                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
110                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
111
112 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
113                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
114
115 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
116
117 #define IO_COMPL_BATCH                  32
118 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
119
120 enum {
121         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
122         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
123 };
124
125 struct io_defer_entry {
126         struct list_head        list;
127         struct io_kiocb         *req;
128         u32                     seq;
129 };
130
131 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
132 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
133 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
134
135 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
136                                          struct task_struct *task,
137                                          bool cancel_all);
138
139 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
140 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
141 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
142
143 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
144
145 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
146
147 static struct kmem_cache *req_cachep;
148
149 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
150 {
151 #if defined(CONFIG_UNIX)
152         if (io_is_uring_fops(file)) {
153                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
154
155                 return ctx->ring_sock->sk;
156         }
157 #endif
158         return NULL;
159 }
160 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
161
162 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
163 {
164         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
165                 __io_submit_flush_completions(ctx);
166 }
167
168 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
169 {
170         struct io_kiocb *req;
171
172         io_for_each_link(req, head) {
173                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
174                         return true;
175         }
176         return false;
177 }
178
179 /*
180  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
181  * User must not hold timeout_lock.
182  */
183 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
184                         bool cancel_all)
185 {
186         bool matched;
187
188         if (task && head->task != task)
189                 return false;
190         if (cancel_all)
191                 return true;
192
193         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
194                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
195
196                 /* protect against races with linked timeouts */
197                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
198                 matched = io_match_linked(head);
199                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
200         } else {
201                 matched = io_match_linked(head);
202         }
203         return matched;
204 }
205
206 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
207 {
208         req_set_fail(req);
209         io_req_set_res(req, res, 0);
210 }
211
212 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
213 {
214         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
215 }
216
217 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
218 {
219         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
220
221         complete(&ctx->ref_comp);
222 }
223
224 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
225 {
226         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
227                                                 fallback_work.work);
228         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
229         struct io_kiocb *req, *tmp;
230         bool locked = false;
231
232         percpu_ref_get(&ctx->refs);
233         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
234                 req->io_task_work.func(req, &locked);
235
236         if (locked) {
237                 io_submit_flush_completions(ctx);
238                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
239         }
240         percpu_ref_put(&ctx->refs);
241 }
242
243 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
244 {
245         struct io_ring_ctx *ctx;
246         int hash_bits;
247
248         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
249         if (!ctx)
250                 return NULL;
251
252         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
253
254         /*
255          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
256          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
257          */
258         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
259         hash_bits -= 5;
260         if (hash_bits <= 0)
261                 hash_bits = 1;
262         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
263         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
264                                         GFP_KERNEL);
265         if (!ctx->cancel_hash)
266                 goto err;
267         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
268
269         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
270         if (!ctx->dummy_ubuf)
271                 goto err;
272         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
273         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
274
275         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
276                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
277                 goto err;
278
279         ctx->flags = p->flags;
280         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
281         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
282         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
283         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
284         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
285         init_completion(&ctx->ref_comp);
286         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
287         mutex_init(&ctx->uring_lock);
288         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
289         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
290         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
291         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
292         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
293         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
294         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
295         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
296         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
297         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
298         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
299         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
300         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
301         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
302         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
303         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
304         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
305         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
306         return ctx;
307 err:
308         kfree(ctx->dummy_ubuf);
309         kfree(ctx->cancel_hash);
310         kfree(ctx->io_bl);
311         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
312         kfree(ctx);
313         return NULL;
314 }
315
316 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
317 {
318         struct io_rings *r = ctx->rings;
319
320         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
321         ctx->cq_extra--;
322 }
323
324 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
325 {
326         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
327                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
328
329                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
330         }
331
332         return false;
333 }
334
335 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
336 {
337         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
338                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
339                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
340         }
341 }
342
343 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
344 {
345         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
346                 return NULL;
347
348         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
349         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
350
351         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
352         io_req_set_refcount(req);
353         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
354         return req->link;
355 }
356
357 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
358 {
359         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
360                 return NULL;
361         return __io_prep_linked_timeout(req);
362 }
363
364 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
365 {
366         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
367 }
368
369 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
370 {
371         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
372                 __io_arm_ltimeout(req);
373 }
374
375 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
376 {
377         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
379
380         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
381                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
382                 req->creds = get_current_cred();
383         }
384
385         req->work.list.next = NULL;
386         req->work.flags = 0;
387         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
388         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
389                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
390
391         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
392                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
393                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
394         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
395                 if (def->unbound_nonreg_file)
396                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
397         }
398 }
399
400 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
401 {
402         struct io_kiocb *cur;
403
404         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
405                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
406
407                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
408                 io_for_each_link(cur, req)
409                         io_prep_async_work(cur);
410                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
411         } else {
412                 io_for_each_link(cur, req)
413                         io_prep_async_work(cur);
414         }
415 }
416
417 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
418 {
419         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
420         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
421
422         BUG_ON(!tctx);
423         BUG_ON(!tctx->io_wq);
424
425         /* init ->work of the whole link before punting */
426         io_prep_async_link(req);
427
428         /*
429          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
430          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
431          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
432          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
433          * worker for it).
434          */
435         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
436                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
437
438         trace_io_uring_queue_async_work(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
439                                         req->opcode, req->flags, &req->work,
440                                         io_wq_is_hashed(&req->work));
441         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
442         if (link)
443                 io_queue_linked_timeout(link);
444 }
445
446 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
447 {
448         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
449                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
450                                                 struct io_defer_entry, list);
451
452                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
453                         break;
454                 list_del_init(&de->list);
455                 io_req_task_queue(de->req);
456                 kfree(de);
457         }
458 }
459
460 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
461 {
462         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
463                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
464                 if (ctx->off_timeout_used)
465                         io_flush_timeouts(ctx);
466                 if (ctx->drain_active)
467                         io_queue_deferred(ctx);
468                 io_commit_cqring(ctx);
469                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
470         }
471         if (ctx->has_evfd)
472                 io_eventfd_signal(ctx);
473 }
474
475 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
476 {
477         struct io_ev_fd *ev_fd;
478
479         rcu_read_lock();
480         /*
481          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
482          * and eventfd_signal
483          */
484         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
485
486         /*
487          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
488          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
489          * the function and rcu_read_lock.
490          */
491         if (unlikely(!ev_fd))
492                 goto out;
493         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
494                 goto out;
495
496         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
497                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
498 out:
499         rcu_read_unlock();
500 }
501
502 /*
503  * This should only get called when at least one event has been posted.
504  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
505  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
506  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
507  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
508  */
509 void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
510 {
511         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
512                      ctx->has_evfd))
513                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
514
515         io_cqring_wake(ctx);
516 }
517
518 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
519 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
520 {
521         bool all_flushed, posted;
522         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
523
524         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
525                 return false;
526
527         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
528                 cqe_size <<= 1;
529
530         posted = false;
531         spin_lock(&ctx->completion_lock);
532         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
533                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
534                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
535
536                 if (!cqe && !force)
537                         break;
538                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
539                                         struct io_overflow_cqe, list);
540                 if (cqe)
541                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
542                 else
543                         io_account_cq_overflow(ctx);
544
545                 posted = true;
546                 list_del(&ocqe->list);
547                 kfree(ocqe);
548         }
549
550         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
551         if (all_flushed) {
552                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
553                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
554         }
555
556         io_commit_cqring(ctx);
557         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
558         if (posted)
559                 io_cqring_ev_posted(ctx);
560         return all_flushed;
561 }
562
563 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
564 {
565         bool ret = true;
566
567         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
568                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
569                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
570                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
571                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
572                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
573                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
574         }
575
576         return ret;
577 }
578
579 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
580 {
581         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
582
583         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
584         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
585                 wake_up(&tctx->wait);
586         put_task_struct_many(task, nr);
587 }
588
589 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
590 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
591 {
592         if (likely(task == current))
593                 task->io_uring->cached_refs += nr;
594         else
595                 __io_put_task(task, nr);
596 }
597
598 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
599 {
600         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
601
602         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
603         refcount_add(refill, &current->usage);
604         tctx->cached_refs += refill;
605 }
606
607 static inline void io_get_task_refs(int nr)
608 {
609         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
610
611         tctx->cached_refs -= nr;
612         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
613                 io_task_refs_refill(tctx);
614 }
615
616 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
617 {
618         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
619         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
620
621         if (refs) {
622                 tctx->cached_refs = 0;
623                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
624                 put_task_struct_many(task, refs);
625         }
626 }
627
628 bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
629                               u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
630 {
631         struct io_overflow_cqe *ocqe;
632         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
633         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
634
635         if (is_cqe32)
636                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
637
638         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
639         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
640         if (!ocqe) {
641                 /*
642                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
643                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
644                  * on the floor.
645                  */
646                 io_account_cq_overflow(ctx);
647                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
648                 return false;
649         }
650         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
651                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
652                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
653
654         }
655         ocqe->cqe.user_data = user_data;
656         ocqe->cqe.res = res;
657         ocqe->cqe.flags = cflags;
658         if (is_cqe32) {
659                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
660                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
661         }
662         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
663         return true;
664 }
665
666 bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
667                      u32 cflags)
668 {
669         struct io_uring_cqe *cqe;
670
671         ctx->cq_extra++;
672         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
673
674         /*
675          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
676          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
677          * the ring.
678          */
679         cqe = io_get_cqe(ctx);
680         if (likely(cqe)) {
681                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
682                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
683                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
684
685                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
686                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
687                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
688                 }
689                 return true;
690         }
691         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
692 }
693
694 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
695 {
696         /*
697          * If we're the last reference to this request, add to our locked
698          * free_list cache.
699          */
700         if (req_ref_put_and_test(req)) {
701                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
702
703                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
704                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
705                                 io_disarm_next(req);
706                         if (req->link) {
707                                 io_req_task_queue(req->link);
708                                 req->link = NULL;
709                         }
710                 }
711                 io_req_put_rsrc(req);
712                 /*
713                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
714                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
715                  * deadlocks.
716                  */
717                 io_put_kbuf_comp(req);
718                 io_dismantle_req(req);
719                 io_put_task(req->task, 1);
720                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
721                 ctx->locked_free_nr++;
722         }
723 }
724
725 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
726 {
727         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
728                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
729         __io_req_complete_put(req);
730 }
731
732 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
733 {
734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
735
736         spin_lock(&ctx->completion_lock);
737         __io_req_complete_post(req);
738         io_commit_cqring(ctx);
739         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
740         io_cqring_ev_posted(ctx);
741 }
742
743 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
744 {
745         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
746                 req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
747         else
748                 io_req_complete_post(req);
749 }
750
751 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
752 {
753         req_set_fail(req);
754         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
755         io_req_complete_post(req);
756 }
757
758 /*
759  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
760  * advance and keep them valid across allocations.
761  */
762 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
763 {
764         req->ctx = ctx;
765         req->link = NULL;
766         req->async_data = NULL;
767         /* not necessary, but safer to zero */
768         req->cqe.res = 0;
769 }
770
771 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
772                                         struct io_submit_state *state)
773 {
774         spin_lock(&ctx->completion_lock);
775         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
776         ctx->locked_free_nr = 0;
777         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
778 }
779
780 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
781 {
782         return !ctx->submit_state.free_list.next;
783 }
784
785 /*
786  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
787  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
788  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
789  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
790  */
791 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
792         __must_hold(&ctx->uring_lock)
793 {
794         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
795         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
796         int ret, i;
797
798         /*
799          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
800          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
801          * side cache.
802          */
803         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
804                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
805                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
806                         return true;
807         }
808
809         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
810
811         /*
812          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
813          * retry single alloc to be on the safe side.
814          */
815         if (unlikely(ret <= 0)) {
816                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
817                 if (!reqs[0])
818                         return false;
819                 ret = 1;
820         }
821
822         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
823         for (i = 0; i < ret; i++) {
824                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
825
826                 io_preinit_req(req, ctx);
827                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
828         }
829         return true;
830 }
831
832 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
833 {
834         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
835                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
836         return true;
837 }
838
839 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
840 {
841         struct io_wq_work_node *node;
842
843         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
844         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
845 }
846
847 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
848 {
849         unsigned int flags = req->flags;
850
851         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
852                 io_clean_op(req);
853         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
854                 io_put_file(req->file);
855 }
856
857 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
858 {
859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
860
861         io_req_put_rsrc(req);
862         io_dismantle_req(req);
863         io_put_task(req->task, 1);
864
865         spin_lock(&ctx->completion_lock);
866         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
867         ctx->locked_free_nr++;
868         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
869 }
870
871 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
872 {
873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
874         bool posted;
875
876         spin_lock(&ctx->completion_lock);
877         posted = io_disarm_next(req);
878         io_commit_cqring(ctx);
879         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
880         if (posted)
881                 io_cqring_ev_posted(ctx);
882 }
883
884 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
885 {
886         struct io_kiocb *nxt;
887
888         /*
889          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
890          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
891          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
892          * of the chain.
893          */
894         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
895                 __io_req_find_next_prep(req);
896         nxt = req->link;
897         req->link = NULL;
898         return nxt;
899 }
900
901 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
902 {
903         if (!ctx)
904                 return;
905         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
906                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
907         if (*locked) {
908                 io_submit_flush_completions(ctx);
909                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
910                 *locked = false;
911         }
912         percpu_ref_put(&ctx->refs);
913 }
914
915 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
916 {
917         io_commit_cqring(ctx);
918         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
919         io_cqring_ev_posted(ctx);
920 }
921
922 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
923                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
924 {
925         if (*ctx && !*uring_locked)
926                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
927
928         do {
929                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
930                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
931                                                     io_task_work.node);
932
933                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
934
935                 if (req->ctx != *ctx) {
936                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
937                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
938
939                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
940                         *ctx = req->ctx;
941                         /* if not contended, grab and improve batching */
942                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
943                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
944                         if (unlikely(!*uring_locked))
945                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
946                 }
947                 if (likely(*uring_locked)) {
948                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
949                 } else {
950                         req->cqe.flags = io_put_kbuf_comp(req);
951                         __io_req_complete_post(req);
952                 }
953                 node = next;
954         } while (node);
955
956         if (unlikely(!*uring_locked))
957                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
958 }
959
960 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
961                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
962 {
963         do {
964                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
965                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
966                                                     io_task_work.node);
967
968                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
969
970                 if (req->ctx != *ctx) {
971                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
972                         *ctx = req->ctx;
973                         /* if not contended, grab and improve batching */
974                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
975                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
976                 }
977                 req->io_task_work.func(req, locked);
978                 node = next;
979         } while (node);
980 }
981
982 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
983 {
984         bool uring_locked = false;
985         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
986         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
987                                                   task_work);
988
989         while (1) {
990                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
991
992                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
993                 node1 = tctx->prio_task_list.first;
994                 node2 = tctx->task_list.first;
995                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
996                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
997                 if (!node2 && !node1)
998                         tctx->task_running = false;
999                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1000                 if (!node2 && !node1)
1001                         break;
1002
1003                 if (node1)
1004                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
1005                 if (node2)
1006                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
1007                 cond_resched();
1008
1009                 if (data_race(!tctx->task_list.first) &&
1010                     data_race(!tctx->prio_task_list.first) && uring_locked)
1011                         io_submit_flush_completions(ctx);
1012         }
1013
1014         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1015
1016         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1017         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1018                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1019 }
1020
1021 static void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req,
1022                                    struct io_uring_task *tctx,
1023                                    struct io_wq_work_list *list)
1024 {
1025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1026         struct io_wq_work_node *node;
1027         unsigned long flags;
1028         bool running;
1029
1030         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1031         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, list);
1032         running = tctx->task_running;
1033         if (!running)
1034                 tctx->task_running = true;
1035         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1036
1037         /* task_work already pending, we're done */
1038         if (running)
1039                 return;
1040
1041         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1042                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1043
1044         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1045                 return;
1046
1047         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1048         tctx->task_running = false;
1049         node = wq_list_merge(&tctx->prio_task_list, &tctx->task_list);
1050         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1051
1052         while (node) {
1053                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1054                 node = node->next;
1055                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
1056                               &req->ctx->fallback_llist))
1057                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1058         }
1059 }
1060
1061 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1062 {
1063         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1064
1065         __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1066 }
1067
1068 void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req)
1069 {
1070         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1071
1072         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1073                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->prio_task_list);
1074         else
1075                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
1076 }
1077
1078 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1079 {
1080         io_req_complete_post(req);
1081 }
1082
1083 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1084 {
1085         io_req_set_res(req, res, cflags);
1086         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1087         io_req_task_work_add(req);
1088 }
1089
1090 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1091 {
1092         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1093         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1094         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1095 }
1096
1097 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1098 {
1099         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1100         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1101         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1102                 io_queue_sqe(req);
1103         else
1104                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1105 }
1106
1107 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1108 {
1109         io_req_set_res(req, ret, 0);
1110         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1111         io_req_task_work_add(req);
1112 }
1113
1114 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1117         io_req_task_work_add(req);
1118 }
1119
1120 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1121 {
1122         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1123
1124         if (nxt)
1125                 io_req_task_queue(nxt);
1126 }
1127
1128 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1129         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1130 {
1131         struct task_struct *task = NULL;
1132         int task_refs = 0;
1133
1134         do {
1135                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1136                                                     comp_list);
1137
1138                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1139                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1140                                 node = req->comp_list.next;
1141                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1142                                         continue;
1143                         }
1144                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1145                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1146
1147                                 if (apoll->double_poll)
1148                                         kfree(apoll->double_poll);
1149                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
1150                                                 &ctx->apoll_cache);
1151                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1152                         }
1153                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1154                                 io_queue_next(req);
1155                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1156                                 io_clean_op(req);
1157                 }
1158                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1159                         io_put_file(req->file);
1160
1161                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1162
1163                 if (req->task != task) {
1164                         if (task)
1165                                 io_put_task(task, task_refs);
1166                         task = req->task;
1167                         task_refs = 0;
1168                 }
1169                 task_refs++;
1170                 node = req->comp_list.next;
1171                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1172         } while (node);
1173
1174         if (task)
1175                 io_put_task(task, task_refs);
1176 }
1177
1178 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1179         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1180 {
1181         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1182         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1183
1184         if (state->flush_cqes) {
1185                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1186                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1187                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1188                                                     comp_list);
1189
1190                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1191                                 __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1192                 }
1193
1194                 io_commit_cqring(ctx);
1195                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1196                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1197                 state->flush_cqes = false;
1198         }
1199
1200         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1201         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1206  * was the last reference to this request.
1207  */
1208 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1209 {
1210         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1211
1212         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1213                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1214                         nxt = io_req_find_next(req);
1215                 io_free_req(req);
1216         }
1217         return nxt;
1218 }
1219
1220 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1221 {
1222         /* See comment at the top of this file */
1223         smp_rmb();
1224         return __io_cqring_events(ctx);
1225 }
1226
1227 /*
1228  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1229  * find and complete them.
1230  */
1231 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1232 {
1233         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1234                 return;
1235
1236         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1237         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1238                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1239                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1240                         break;
1241                 /*
1242                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1243                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1244                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1245                  */
1246                 if (need_resched()) {
1247                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1248                         cond_resched();
1249                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1250                 }
1251         }
1252         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1253 }
1254
1255 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1256 {
1257         unsigned int nr_events = 0;
1258         int ret = 0;
1259         unsigned long check_cq;
1260
1261         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1262         if (unlikely(check_cq)) {
1263                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1264                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1265                 /*
1266                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1267                  * dropped CQE.
1268                  */
1269                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1270                         return -EBADR;
1271         }
1272         /*
1273          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1274          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1275          * already triggered a CQE (eg in error).
1276          */
1277         if (io_cqring_events(ctx))
1278                 return 0;
1279
1280         do {
1281                 /*
1282                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1283                  * application entering polling for a command before it gets
1284                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1285                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1286                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1287                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1288                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1289                  * very same mutex.
1290                  */
1291                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1292                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1293
1294                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1295                         io_run_task_work();
1296                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1297
1298                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1299                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1300                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1301                                 break;
1302                 }
1303                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1304                 if (ret < 0)
1305                         break;
1306                 nr_events += ret;
1307                 ret = 0;
1308         } while (nr_events < min && !need_resched());
1309
1310         return ret;
1311 }
1312 inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1313 {
1314         if (*locked) {
1315                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, 0);
1316                 io_req_add_compl_list(req);
1317         } else {
1318                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED);
1319                 io_req_complete_post(req);
1320         }
1321 }
1322
1323 /*
1324  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1325  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1326  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1327  * accessing the kiocb cookie.
1328  */
1329 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1330 {
1331         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1332         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1333
1334         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1335         if (unlikely(needs_lock))
1336                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1337
1338         /*
1339          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1340          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1341          * different devices.
1342          */
1343         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1344                 ctx->poll_multi_queue = false;
1345         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1346                 struct io_kiocb *list_req;
1347
1348                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1349                                         comp_list);
1350                 if (list_req->file != req->file)
1351                         ctx->poll_multi_queue = true;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1356          * it to the front so we find it first.
1357          */
1358         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1359                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1360         else
1361                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1362
1363         if (unlikely(needs_lock)) {
1364                 /*
1365                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1366                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1367                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1368                  * whether should wake up sq thread.
1369                  */
1370                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1371                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1372                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1373
1374                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1375         }
1376 }
1377
1378 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
1379 {
1380         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
1381 }
1382
1383 /*
1384  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1385  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1386  * inline.
1387  */
1388 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
1389 {
1390         if (S_ISBLK(mode)) {
1391                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1392                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
1393                         return true;
1394                 return false;
1395         }
1396         if (S_ISSOCK(mode))
1397                 return true;
1398         if (S_ISREG(mode)) {
1399                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
1400                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
1401                     !io_is_uring_fops(file))
1402                         return true;
1403                 return false;
1404         }
1405
1406         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
1407         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
1408                 return true;
1409         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
1410 }
1411
1412 /*
1413  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1414  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1415  * inline.
1416  */
1417 unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
1418 {
1419         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1420         unsigned int res = 0;
1421
1422         if (S_ISREG(mode))
1423                 res |= FFS_ISREG;
1424         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
1425                 res |= FFS_NOWAIT;
1426         if (io_file_need_scm(file))
1427                 res |= FFS_SCM;
1428         return res;
1429 }
1430
1431 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1432 {
1433         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
1434         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
1435         if (req->async_data) {
1436                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1437                 return false;
1438         }
1439         return true;
1440 }
1441
1442 int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
1443 {
1444         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1445
1446         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
1447         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1448                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1449         if (!def->prep_async)
1450                 return 0;
1451         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
1452                 return -EFAULT;
1453         if (io_alloc_async_data(req))
1454                 return -EAGAIN;
1455
1456         return def->prep_async(req);
1457 }
1458
1459 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1460 {
1461         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1462         struct io_kiocb *cur;
1463
1464         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1465         io_for_each_link(cur, req)
1466                 seq--;
1467         return seq;
1468 }
1469
1470 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1471 {
1472         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1473         struct io_defer_entry *de;
1474         int ret;
1475         u32 seq = io_get_sequence(req);
1476
1477         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1478         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1479         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1480                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1481 queue:
1482                 ctx->drain_active = false;
1483                 io_req_task_queue(req);
1484                 return;
1485         }
1486         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1487
1488         ret = io_req_prep_async(req);
1489         if (ret) {
1490 fail:
1491                 io_req_complete_failed(req, ret);
1492                 return;
1493         }
1494         io_prep_async_link(req);
1495         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1496         if (!de) {
1497                 ret = -ENOMEM;
1498                 goto fail;
1499         }
1500
1501         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1502         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1503                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1504                 kfree(de);
1505                 goto queue;
1506         }
1507
1508         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode);
1509         de->req = req;
1510         de->seq = seq;
1511         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1512         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1513 }
1514
1515 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1516 {
1517         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
1518                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
1519                 io_put_kbuf_comp(req);
1520                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
1521         }
1522
1523         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
1524                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1525
1526                 if (def->cleanup)
1527                         def->cleanup(req);
1528         }
1529         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1530                 kfree(req->apoll->double_poll);
1531                 kfree(req->apoll);
1532                 req->apoll = NULL;
1533         }
1534         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1535                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1536
1537                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1538         }
1539         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
1540                 put_cred(req->creds);
1541         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
1542                 kfree(req->async_data);
1543                 req->async_data = NULL;
1544         }
1545         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1546 }
1547
1548 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1549 {
1550         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
1551                 return true;
1552
1553         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1554                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1555         else
1556                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1557
1558         return !!req->file;
1559 }
1560
1561 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1562 {
1563         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1564         const struct cred *creds = NULL;
1565         int ret;
1566
1567         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
1568                 return -EBADF;
1569
1570         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1571                 creds = override_creds(req->creds);
1572
1573         if (!def->audit_skip)
1574                 audit_uring_entry(req->opcode);
1575
1576         ret = def->issue(req, issue_flags);
1577
1578         if (!def->audit_skip)
1579                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1580
1581         if (creds)
1582                 revert_creds(creds);
1583
1584         if (ret == IOU_OK)
1585                 __io_req_complete(req, issue_flags);
1586         else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1587                 return ret;
1588
1589         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1590         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1591                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1597 {
1598         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1599         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1600                 return -EFAULT;
1601         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1602 }
1603
1604 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1605 {
1606         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1607
1608         req = io_put_req_find_next(req);
1609         return req ? &req->work : NULL;
1610 }
1611
1612 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1613 {
1614         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1615         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1616         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1617         bool needs_poll = false;
1618         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1619
1620         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1621         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1622                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1623         else
1624                 req_ref_get(req);
1625
1626         io_arm_ltimeout(req);
1627
1628         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1629         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1630 fail:
1631                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1632                 return;
1633         }
1634         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1635                 err = -EBADF;
1636                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1637                 goto fail;
1638         }
1639
1640         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1641                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1642
1643                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1644                         needs_poll = true;
1645                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1646                 }
1647         }
1648
1649         do {
1650                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1651                 if (ret != -EAGAIN)
1652                         break;
1653                 /*
1654                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1655                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1656                  * wait for request slots on the block side.
1657                  */
1658                 if (!needs_poll) {
1659                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1660                                 break;
1661                         cond_resched();
1662                         continue;
1663                 }
1664
1665                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1666                         return;
1667                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1668                 needs_poll = false;
1669                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1670         } while (1);
1671
1672         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1673         if (ret < 0)
1674                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1675 }
1676
1677 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1678                                       unsigned int issue_flags)
1679 {
1680         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1681         struct file *file = NULL;
1682         unsigned long file_ptr;
1683
1684         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1685
1686         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1687                 goto out;
1688         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1689         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1690         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1691         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1692         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1693         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1694         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1695         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
1696 out:
1697         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1698         return file;
1699 }
1700
1701 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1702 {
1703         struct file *file = fget(fd);
1704
1705         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->cqe.user_data, fd);
1706
1707         /* we don't allow fixed io_uring files */
1708         if (file && io_is_uring_fops(file))
1709                 io_req_track_inflight(req);
1710         return file;
1711 }
1712
1713 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1714         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *linked_timeout;
1717
1718         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1719                 io_req_complete_failed(req, ret);
1720                 return;
1721         }
1722
1723         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1724
1725         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1726         case IO_APOLL_READY:
1727                 io_req_task_queue(req);
1728                 break;
1729         case IO_APOLL_ABORTED:
1730                 /*
1731                  * Queued up for async execution, worker will release
1732                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
1733                  */
1734                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1735                 io_queue_iowq(req, NULL);
1736                 break;
1737         case IO_APOLL_OK:
1738                 break;
1739         }
1740
1741         if (linked_timeout)
1742                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1743 }
1744
1745 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1746         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1747 {
1748         int ret;
1749
1750         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1751
1752         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
1753                 io_req_add_compl_list(req);
1754                 return;
1755         }
1756         /*
1757          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1758          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1759          */
1760         if (likely(!ret))
1761                 io_arm_ltimeout(req);
1762         else
1763                 io_queue_async(req, ret);
1764 }
1765
1766 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1767         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1768 {
1769         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1770                 /*
1771                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1772                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1773                  */
1774                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1775                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1776                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1777         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1778                 io_drain_req(req);
1779         } else {
1780                 int ret = io_req_prep_async(req);
1781
1782                 if (unlikely(ret))
1783                         io_req_complete_failed(req, ret);
1784                 else
1785                         io_queue_iowq(req, NULL);
1786         }
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1791  *
1792  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1793  */
1794 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1795                                         struct io_kiocb *req,
1796                                         unsigned int sqe_flags)
1797 {
1798         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1799                 return false;
1800
1801         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1802             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1803                 return false;
1804
1805         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1806                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1807                 return false;
1808
1809         return true;
1810 }
1811
1812 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1815         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1816
1817         ctx->drain_active = true;
1818         if (head) {
1819                 /*
1820                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1821                  * the head request and the next request/link after the current
1822                  * link. Considering sequential execution of links,
1823                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1824                  * link.
1825                  */
1826                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1827                 ctx->drain_next = true;
1828         }
1829 }
1830
1831 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1832                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1833         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1834 {
1835         const struct io_op_def *def;
1836         unsigned int sqe_flags;
1837         int personality;
1838         u8 opcode;
1839
1840         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
1841         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
1842         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
1843         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
1844         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
1845         req->file = NULL;
1846         req->rsrc_node = NULL;
1847         req->task = current;
1848
1849         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
1850                 req->opcode = 0;
1851                 return -EINVAL;
1852         }
1853         def = &io_op_defs[opcode];
1854         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
1855                 /* enforce forwards compatibility on users */
1856                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
1857                         return -EINVAL;
1858                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
1859                         if (!def->buffer_select)
1860                                 return -EOPNOTSUPP;
1861                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
1862                 }
1863                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
1864                         ctx->drain_disabled = true;
1865                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
1866                         if (ctx->drain_disabled)
1867                                 return -EOPNOTSUPP;
1868                         io_init_req_drain(req);
1869                 }
1870         }
1871         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
1872                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
1873                         return -EACCES;
1874                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
1875                 if (ctx->drain_active)
1876                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
1877                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
1878                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
1879                         ctx->drain_next = false;
1880                         ctx->drain_active = true;
1881                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1882                 }
1883         }
1884
1885         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
1886                 return -EINVAL;
1887         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1888                 return -EINVAL;
1889
1890         if (def->needs_file) {
1891                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1892
1893                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
1894
1895                 /*
1896                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
1897                  * target is potentially a read/write to block based storage.
1898                  */
1899                 if (state->need_plug && def->plug) {
1900                         state->plug_started = true;
1901                         state->need_plug = false;
1902                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
1903                 }
1904         }
1905
1906         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
1907         if (personality) {
1908                 int ret;
1909
1910                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
1911                 if (!req->creds)
1912                         return -EINVAL;
1913                 get_cred(req->creds);
1914                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
1915                 if (ret) {
1916                         put_cred(req->creds);
1917                         return ret;
1918                 }
1919                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1920         }
1921
1922         return def->prep(req, sqe);
1923 }
1924
1925 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
1926                                       struct io_kiocb *req, int ret)
1927 {
1928         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1929         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1930         struct io_kiocb *head = link->head;
1931
1932         trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
1933
1934         /*
1935          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
1936          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
1937          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
1938          * should find the flag and handle the rest.
1939          */
1940         req_fail_link_node(req, ret);
1941         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
1942                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
1943
1944         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
1945                 if (head) {
1946                         link->last->link = req;
1947                         link->head = NULL;
1948                         req = head;
1949                 }
1950                 io_queue_sqe_fallback(req);
1951                 return ret;
1952         }
1953
1954         if (head)
1955                 link->last->link = req;
1956         else
1957                 link->head = req;
1958         link->last = req;
1959         return 0;
1960 }
1961
1962 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1963                          const struct io_uring_sqe *sqe)
1964         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1965 {
1966         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1967         int ret;
1968
1969         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
1970         if (unlikely(ret))
1971                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1972
1973         /* don't need @sqe from now on */
1974         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
1975                                   req->flags, true,
1976                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
1977
1978         /*
1979          * If we already have a head request, queue this one for async
1980          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
1981          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
1982          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
1983          * conditions are true (normal request), then just queue it.
1984          */
1985         if (unlikely(link->head)) {
1986                 ret = io_req_prep_async(req);
1987                 if (unlikely(ret))
1988                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1989
1990                 trace_io_uring_link(ctx, req, link->head);
1991                 link->last->link = req;
1992                 link->last = req;
1993
1994                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1995                         return 0;
1996                 /* last request of the link, flush it */
1997                 req = link->head;
1998                 link->head = NULL;
1999                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2000                         goto fallback;
2001
2002         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2003                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2004                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2005                         link->head = req;
2006                         link->last = req;
2007                 } else {
2008 fallback:
2009                         io_queue_sqe_fallback(req);
2010                 }
2011                 return 0;
2012         }
2013
2014         io_queue_sqe(req);
2015         return 0;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2020  */
2021 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2022 {
2023         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2024
2025         if (unlikely(state->link.head))
2026                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2027         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2028         io_submit_flush_completions(ctx);
2029         if (state->plug_started)
2030                 blk_finish_plug(&state->plug);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Start submission side cache.
2035  */
2036 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2037                                   unsigned int max_ios)
2038 {
2039         state->plug_started = false;
2040         state->need_plug = max_ios > 2;
2041         state->submit_nr = max_ios;
2042         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2043         state->link.head = NULL;
2044 }
2045
2046 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2047 {
2048         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2049
2050         /*
2051          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2052          * since once we write the new head, the application could
2053          * write new data to them.
2054          */
2055         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2060  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2061  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2062  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2063  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2064  * prevent a re-load down the line.
2065  */
2066 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2067 {
2068         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2069         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2070
2071         /*
2072          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2073          *
2074          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2075          *    head updates.
2076          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2077          *    though the application is the one updating it.
2078          */
2079         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2080         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2081                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2082                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2083                         head <<= 1;
2084                 return &ctx->sq_sqes[head];
2085         }
2086
2087         /* drop invalid entries */
2088         ctx->cq_extra--;
2089         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2090                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2091         return NULL;
2092 }
2093
2094 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2095         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2096 {
2097         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2098         unsigned int left;
2099         int ret;
2100
2101         if (unlikely(!entries))
2102                 return 0;
2103         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2104         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2105         io_get_task_refs(left);
2106         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2107
2108         do {
2109                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2110                 struct io_kiocb *req;
2111
2112                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2113                         break;
2114                 req = io_alloc_req(ctx);
2115                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2116                 if (unlikely(!sqe)) {
2117                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2118                         break;
2119                 }
2120
2121                 /*
2122                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2123                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2124                  */
2125                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2126                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2127                         left--;
2128                         break;
2129                 }
2130         } while (--left);
2131
2132         if (unlikely(left)) {
2133                 ret -= left;
2134                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2135                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2136                         ret = -EAGAIN;
2137                 current->io_uring->cached_refs += left;
2138         }
2139
2140         io_submit_state_end(ctx);
2141          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2142         io_commit_sqring(ctx);
2143         return ret;
2144 }
2145
2146 struct io_wait_queue {
2147         struct wait_queue_entry wq;
2148         struct io_ring_ctx *ctx;
2149         unsigned cq_tail;
2150         unsigned nr_timeouts;
2151 };
2152
2153 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2154 {
2155         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2156         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
2157
2158         /*
2159          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2160          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2161          * regardless of event count.
2162          */
2163         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2164 }
2165
2166 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2167                             int wake_flags, void *key)
2168 {
2169         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2170                                                         wq);
2171
2172         /*
2173          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2174          * the task, and the next invocation will do it.
2175          */
2176         if (io_should_wake(iowq) ||
2177             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
2178                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2179         return -1;
2180 }
2181
2182 int io_run_task_work_sig(void)
2183 {
2184         if (io_run_task_work())
2185                 return 1;
2186         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
2187                 return -ERESTARTSYS;
2188         if (task_sigpending(current))
2189                 return -EINTR;
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 /* when returns >0, the caller should retry */
2194 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2195                                           struct io_wait_queue *iowq,
2196                                           ktime_t timeout)
2197 {
2198         int ret;
2199         unsigned long check_cq;
2200
2201         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2202         ret = io_run_task_work_sig();
2203         if (ret || io_should_wake(iowq))
2204                 return ret;
2205
2206         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2207         if (unlikely(check_cq)) {
2208                 /* let the caller flush overflows, retry */
2209                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2210                         return 1;
2211                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2212                         return -EBADR;
2213         }
2214         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2215                 return -ETIME;
2216         return 1;
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2221  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2222  */
2223 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2224                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2225                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2226 {
2227         struct io_wait_queue iowq;
2228         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2229         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2230         int ret;
2231
2232         do {
2233                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2234                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
2235                         return 0;
2236                 if (!io_run_task_work())
2237                         break;
2238         } while (1);
2239
2240         if (sig) {
2241 #ifdef CONFIG_COMPAT
2242                 if (in_compat_syscall())
2243                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2244                                                       sigsz);
2245                 else
2246 #endif
2247                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2248
2249                 if (ret)
2250                         return ret;
2251         }
2252
2253         if (uts) {
2254                 struct timespec64 ts;
2255
2256                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2257                         return -EFAULT;
2258                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2259         }
2260
2261         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2262         iowq.wq.private = current;
2263         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2264         iowq.ctx = ctx;
2265         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2266         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2267
2268         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2269         do {
2270                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2271                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2272                         ret = -EBUSY;
2273                         break;
2274                 }
2275                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2276                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2277                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2278                 cond_resched();
2279         } while (ret > 0);
2280
2281         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2282         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2283
2284         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2285 }
2286
2287 static void io_mem_free(void *ptr)
2288 {
2289         struct page *page;
2290
2291         if (!ptr)
2292                 return;
2293
2294         page = virt_to_head_page(ptr);
2295         if (put_page_testzero(page))
2296                 free_compound_page(page);
2297 }
2298
2299 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2300 {
2301         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2302
2303         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2304 }
2305
2306 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2307                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2308 {
2309         struct io_rings *rings;
2310         size_t off, sq_array_size;
2311
2312         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2313         if (off == SIZE_MAX)
2314                 return SIZE_MAX;
2315         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2316                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2317                         return SIZE_MAX;
2318         }
2319
2320 #ifdef CONFIG_SMP
2321         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2322         if (off == 0)
2323                 return SIZE_MAX;
2324 #endif
2325
2326         if (sq_offset)
2327                 *sq_offset = off;
2328
2329         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2330         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2331                 return SIZE_MAX;
2332
2333         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2334                 return SIZE_MAX;
2335
2336         return off;
2337 }
2338
2339 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2340                                unsigned int eventfd_async)
2341 {
2342         struct io_ev_fd *ev_fd;
2343         __s32 __user *fds = arg;
2344         int fd;
2345
2346         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2347                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2348         if (ev_fd)
2349                 return -EBUSY;
2350
2351         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2352                 return -EFAULT;
2353
2354         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2355         if (!ev_fd)
2356                 return -ENOMEM;
2357
2358         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2359         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2360                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2361                 kfree(ev_fd);
2362                 return ret;
2363         }
2364         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
2365         ctx->has_evfd = true;
2366         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
2367         return 0;
2368 }
2369
2370 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
2371 {
2372         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
2373
2374         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
2375         kfree(ev_fd);
2376 }
2377
2378 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
2379 {
2380         struct io_ev_fd *ev_fd;
2381
2382         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2383                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2384         if (ev_fd) {
2385                 ctx->has_evfd = false;
2386                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
2387                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
2388                 return 0;
2389         }
2390
2391         return -ENXIO;
2392 }
2393
2394 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2395 {
2396         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2397         int nr = 0;
2398
2399         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2400         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2401
2402         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2403                 struct io_wq_work_node *node;
2404                 struct io_kiocb *req;
2405
2406                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
2407                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2408                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2409                 nr++;
2410         }
2411         if (nr)
2412                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2413         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2414 }
2415
2416 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
2417 {
2418         struct async_poll *apoll;
2419
2420         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
2421                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
2422                                                 poll.wait.entry);
2423                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
2424                 kfree(apoll);
2425         }
2426 }
2427
2428 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2429 {
2430         io_sq_thread_finish(ctx);
2431
2432         if (ctx->mm_account) {
2433                 mmdrop(ctx->mm_account);
2434                 ctx->mm_account = NULL;
2435         }
2436
2437         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2438         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2439         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2440         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2441
2442         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2443         if (ctx->buf_data)
2444                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2445         if (ctx->file_data)
2446                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2447         if (ctx->rings)
2448                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2449         io_eventfd_unregister(ctx);
2450         io_flush_apoll_cache(ctx);
2451         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2452         io_destroy_buffers(ctx);
2453         if (ctx->sq_creds)
2454                 put_cred(ctx->sq_creds);
2455
2456         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2457         if (ctx->rsrc_node)
2458                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2459         if (ctx->rsrc_backup_node)
2460                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2461         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2462         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2463
2464         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2465         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2466
2467 #if defined(CONFIG_UNIX)
2468         if (ctx->ring_sock) {
2469                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2470                 sock_release(ctx->ring_sock);
2471         }
2472 #endif
2473         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2474
2475         io_mem_free(ctx->rings);
2476         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2477
2478         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2479         free_uid(ctx->user);
2480         io_req_caches_free(ctx);
2481         if (ctx->hash_map)
2482                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2483         kfree(ctx->cancel_hash);
2484         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2485         kfree(ctx->io_bl);
2486         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2487         kfree(ctx);
2488 }
2489
2490 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2491 {
2492         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2493         __poll_t mask = 0;
2494
2495         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2496         /*
2497          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2498          * io_commit_cqring
2499          */
2500         smp_rmb();
2501         if (!io_sqring_full(ctx))
2502                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2503
2504         /*
2505          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2506          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2507          *      CPU0                    CPU1
2508          *      ----                    ----
2509          * lock(&ctx->uring_lock);
2510          *                              lock(&ep->mtx);
2511          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2512          * lock(&ep->mtx);
2513          *
2514          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2515          * pushs them to do the flush.
2516          */
2517         if (io_cqring_events(ctx) ||
2518             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
2519                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2520
2521         return mask;
2522 }
2523
2524 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2525 {
2526         const struct cred *creds;
2527
2528         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2529         if (creds) {
2530                 put_cred(creds);
2531                 return 0;
2532         }
2533
2534         return -EINVAL;
2535 }
2536
2537 struct io_tctx_exit {
2538         struct callback_head            task_work;
2539         struct completion               completion;
2540         struct io_ring_ctx              *ctx;
2541 };
2542
2543 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2544 {
2545         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2546         struct io_tctx_exit *work;
2547
2548         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2549         /*
2550          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2551          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2552          */
2553         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2554                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2555         complete(&work->completion);
2556 }
2557
2558 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2559 {
2560         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2561
2562         return req->ctx == data;
2563 }
2564
2565 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2566 {
2567         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2568         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2569         unsigned long interval = HZ / 20;
2570         struct io_tctx_exit exit;
2571         struct io_tctx_node *node;
2572         int ret;
2573
2574         /*
2575          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2576          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2577          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2578          * as nobody else will be looking for them.
2579          */
2580         do {
2581                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
2582                 if (ctx->sq_data) {
2583                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2584                         struct task_struct *tsk;
2585
2586                         io_sq_thread_park(sqd);
2587                         tsk = sqd->thread;
2588                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2589                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2590                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2591                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2592                 }
2593
2594                 io_req_caches_free(ctx);
2595
2596                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2597                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2598                         interval = HZ * 60;
2599                 }
2600         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2601
2602         init_completion(&exit.completion);
2603         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2604         exit.ctx = ctx;
2605         /*
2606          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2607          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2608          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2609          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2610          */
2611         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2612         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2613                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2614
2615                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2616                                         ctx_node);
2617                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2618                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2619                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2620                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2621                         continue;
2622
2623                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2624                 wait_for_completion(&exit.completion);
2625                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2626         }
2627         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2628         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2629         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2630
2631         io_ring_ctx_free(ctx);
2632 }
2633
2634 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2635 {
2636         unsigned long index;
2637         struct creds *creds;
2638
2639         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2640         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2641         if (ctx->rings)
2642                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2643         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2644                 io_unregister_personality(ctx, index);
2645         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2646
2647         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2648         if (ctx->rings) {
2649                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2650                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2651                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
2652                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2653         }
2654
2655         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2656         /*
2657          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2658          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2659          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2660          * over using system_wq.
2661          */
2662         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2663 }
2664
2665 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2666 {
2667         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2668
2669         file->private_data = NULL;
2670         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2671         return 0;
2672 }
2673
2674 struct io_task_cancel {
2675         struct task_struct *task;
2676         bool all;
2677 };
2678
2679 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2680 {
2681         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2682         struct io_task_cancel *cancel = data;
2683
2684         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2685 }
2686
2687 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2688                                          struct task_struct *task,
2689                                          bool cancel_all)
2690 {
2691         struct io_defer_entry *de;
2692         LIST_HEAD(list);
2693
2694         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2695         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2696                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2697                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2698                         break;
2699                 }
2700         }
2701         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2702         if (list_empty(&list))
2703                 return false;
2704
2705         while (!list_empty(&list)) {
2706                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2707                 list_del_init(&de->list);
2708                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2709                 kfree(de);
2710         }
2711         return true;
2712 }
2713
2714 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2715 {
2716         struct io_tctx_node *node;
2717         enum io_wq_cancel cret;
2718         bool ret = false;
2719
2720         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2721         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2722                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2723
2724                 /*
2725                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2726                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2727                  */
2728                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2729                         continue;
2730                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2731                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2732         }
2733         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2734
2735         return ret;
2736 }
2737
2738 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2739                                                 struct task_struct *task,
2740                                                 bool cancel_all)
2741 {
2742         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2743         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2744
2745         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2746         if (!ctx->rings)
2747                 return;
2748
2749         while (1) {
2750                 enum io_wq_cancel cret;
2751                 bool ret = false;
2752
2753                 if (!task) {
2754                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2755                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2756                         /*
2757                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2758                          * it's fine as the task is in exit/exec.
2759                          */
2760                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2761                                                &cancel, true);
2762                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2763                 }
2764
2765                 /* SQPOLL thread does its own polling */
2766                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2767                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2768                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2769                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2770                                 ret = true;
2771                         }
2772                 }
2773
2774                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2775                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2776                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2777                 if (task)
2778                         ret |= io_run_task_work();
2779                 if (!ret)
2780                         break;
2781                 cond_resched();
2782         }
2783 }
2784
2785 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2786 {
2787         if (tracked)
2788                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2789         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2790 }
2791
2792 /*
2793  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2794  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2795  */
2796 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2797 {
2798         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2799         struct io_ring_ctx *ctx;
2800         s64 inflight;
2801         DEFINE_WAIT(wait);
2802
2803         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2804
2805         if (!current->io_uring)
2806                 return;
2807         if (tctx->io_wq)
2808                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2809
2810         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2811         do {
2812                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2813                 /* read completions before cancelations */
2814                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2815                 if (!inflight)
2816                         break;
2817
2818                 if (!sqd) {
2819                         struct io_tctx_node *node;
2820                         unsigned long index;
2821
2822                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2823                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2824                                 if (node->ctx->sq_data)
2825                                         continue;
2826                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
2827                                                              cancel_all);
2828                         }
2829                 } else {
2830                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2831                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
2832                                                              cancel_all);
2833                 }
2834
2835                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
2836                 io_run_task_work();
2837                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2838
2839                 /*
2840                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
2841                  * avoids a race where a completion comes in before we did
2842                  * prepare_to_wait().
2843                  */
2844                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
2845                         schedule();
2846                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
2847         } while (1);
2848
2849         io_uring_clean_tctx(tctx);
2850         if (cancel_all) {
2851                 /*
2852                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
2853                  * ->in_idle set for normal exit.
2854                  */
2855                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
2856                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
2857                 __io_uring_free(current);
2858         }
2859 }
2860
2861 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
2862 {
2863         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
2864 }
2865
2866 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
2867                                             loff_t pgoff, size_t sz)
2868 {
2869         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2870         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
2871         struct page *page;
2872         void *ptr;
2873
2874         switch (offset) {
2875         case IORING_OFF_SQ_RING:
2876         case IORING_OFF_CQ_RING:
2877                 ptr = ctx->rings;
2878                 break;
2879         case IORING_OFF_SQES:
2880                 ptr = ctx->sq_sqes;
2881                 break;
2882         default:
2883                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2884         }
2885
2886         page = virt_to_head_page(ptr);
2887         if (sz > page_size(page))
2888                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2889
2890         return ptr;
2891 }
2892
2893 #ifdef CONFIG_MMU
2894
2895 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2896 {
2897         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
2898         unsigned long pfn;
2899         void *ptr;
2900
2901         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
2902         if (IS_ERR(ptr))
2903                 return PTR_ERR(ptr);
2904
2905         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
2906         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
2907 }
2908
2909 #else /* !CONFIG_MMU */
2910
2911 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2912 {
2913         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
2914 }
2915
2916 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
2917 {
2918         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
2919 }
2920
2921 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
2922         unsigned long addr, unsigned long len,
2923         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
2924 {
2925         void *ptr;
2926
2927         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
2928         if (IS_ERR(ptr))
2929                 return PTR_ERR(ptr);
2930
2931         return (unsigned long) ptr;
2932 }
2933
2934 #endif /* !CONFIG_MMU */
2935
2936 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
2937 {
2938         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
2939                 struct io_uring_getevents_arg arg;
2940
2941                 if (argsz != sizeof(arg))
2942                         return -EINVAL;
2943                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2944                         return -EFAULT;
2945         }
2946         return 0;
2947 }
2948
2949 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
2950                           struct __kernel_timespec __user **ts,
2951                           const sigset_t __user **sig)
2952 {
2953         struct io_uring_getevents_arg arg;
2954
2955         /*
2956          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
2957          * is just a pointer to the sigset_t.
2958          */
2959         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
2960                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
2961                 *ts = NULL;
2962                 return 0;
2963         }
2964
2965         /*
2966          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
2967          * timespec and sigset_t pointers if good.
2968          */
2969         if (*argsz != sizeof(arg))
2970                 return -EINVAL;
2971         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2972                 return -EFAULT;
2973         if (arg.pad)
2974                 return -EINVAL;
2975         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
2976         *argsz = arg.sigmask_sz;
2977         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
2982                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
2983                 size_t, argsz)
2984 {
2985         struct io_ring_ctx *ctx;
2986         struct fd f;
2987         long ret;
2988
2989         io_run_task_work();
2990
2991         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
2992                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
2993                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
2994                 return -EINVAL;
2995
2996         /*
2997          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
2998          * need only dereference our task private array to find it.
2999          */
3000         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3001                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3002
3003                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
3004                         return -EINVAL;
3005                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3006                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3007                 f.flags = 0;
3008         } else {
3009                 f = fdget(fd);
3010         }
3011
3012         if (unlikely(!f.file))
3013                 return -EBADF;
3014
3015         ret = -EOPNOTSUPP;
3016         if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3017                 goto out_fput;
3018
3019         ret = -ENXIO;
3020         ctx = f.file->private_data;
3021         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
3022                 goto out_fput;
3023
3024         ret = -EBADFD;
3025         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3026                 goto out;
3027
3028         /*
3029          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3030          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3031          * we were asked to.
3032          */
3033         ret = 0;
3034         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3035                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3036
3037                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3038                         ret = -EOWNERDEAD;
3039                         goto out;
3040                 }
3041                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3042                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3043                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3044                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3045                         if (ret)
3046                                 goto out;
3047                 }
3048                 ret = to_submit;
3049         } else if (to_submit) {
3050                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3051                 if (unlikely(ret))
3052                         goto out;
3053
3054                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3055                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3056                 if (ret != to_submit) {
3057                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3058                         goto out;
3059                 }
3060                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
3061                         goto iopoll_locked;
3062                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3063         }
3064         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3065                 int ret2;
3066                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3067                         /*
3068                          * We disallow the app entering submit/complete with
3069                          * polling, but we still need to lock the ring to
3070                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3071                          * a workqueue.
3072                          */
3073                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3074 iopoll_locked:
3075                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3076                         if (likely(!ret2)) {
3077                                 min_complete = min(min_complete,
3078                                                    ctx->cq_entries);
3079                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3080                         }
3081                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3082                 } else {
3083                         const sigset_t __user *sig;
3084                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3085
3086                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3087                         if (likely(!ret2)) {
3088                                 min_complete = min(min_complete,
3089                                                    ctx->cq_entries);
3090                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3091                                                       argsz, ts);
3092                         }
3093                 }
3094
3095                 if (!ret) {
3096                         ret = ret2;
3097
3098                         /*
3099                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3100                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3101                          * as they are obviously ok with those drops.
3102                          */
3103                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3104                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3105                                           &ctx->check_cq);
3106                 }
3107         }
3108
3109 out:
3110         percpu_ref_put(&ctx->refs);
3111 out_fput:
3112         fdput(f);
3113         return ret;
3114 }
3115
3116 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3117         .release        = io_uring_release,
3118         .mmap           = io_uring_mmap,
3119 #ifndef CONFIG_MMU
3120         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3121         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3122 #endif
3123         .poll           = io_uring_poll,
3124 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3125         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3126 #endif
3127 };
3128
3129 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3130 {
3131         return file->f_op == &io_uring_fops;
3132 }
3133
3134 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3135                                          struct io_uring_params *p)
3136 {
3137         struct io_rings *rings;
3138         size_t size, sq_array_offset;
3139
3140         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3141         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3142         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3143
3144         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3145         if (size == SIZE_MAX)
3146                 return -EOVERFLOW;
3147
3148         rings = io_mem_alloc(size);
3149         if (!rings)
3150                 return -ENOMEM;
3151
3152         ctx->rings = rings;
3153         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3154         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3155         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3156         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3157         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3158
3159         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3160                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3161         else
3162                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3163         if (size == SIZE_MAX) {
3164                 io_mem_free(ctx->rings);
3165                 ctx->rings = NULL;
3166                 return -EOVERFLOW;
3167         }
3168
3169         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3170         if (!ctx->sq_sqes) {
3171                 io_mem_free(ctx->rings);
3172                 ctx->rings = NULL;
3173                 return -ENOMEM;
3174         }
3175
3176         return 0;
3177 }
3178
3179 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3180 {
3181         int ret, fd;
3182
3183         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3184         if (fd < 0)
3185                 return fd;
3186
3187         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3188         if (ret) {
3189                 put_unused_fd(fd);
3190                 return ret;
3191         }
3192         fd_install(fd, file);
3193         return fd;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3198  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3199  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3200  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3201  */
3202 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3203 {
3204         struct file *file;
3205 #if defined(CONFIG_UNIX)
3206         int ret;
3207
3208         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3209                                 &ctx->ring_sock);
3210         if (ret)
3211                 return ERR_PTR(ret);
3212 #endif
3213
3214         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3215                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3216 #if defined(CONFIG_UNIX)
3217         if (IS_ERR(file)) {
3218                 sock_release(ctx->ring_sock);
3219                 ctx->ring_sock = NULL;
3220         } else {
3221                 ctx->ring_sock->file = file;
3222         }
3223 #endif
3224         return file;
3225 }
3226
3227 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3228                                   struct io_uring_params __user *params)
3229 {
3230         struct io_ring_ctx *ctx;
3231         struct file *file;
3232         int ret;
3233
3234         if (!entries)
3235                 return -EINVAL;
3236         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3237                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3238                         return -EINVAL;
3239                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3240         }
3241
3242         /*
3243          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3244          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3245          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3246          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3247          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3248          * of CQ ring entries manually.
3249          */
3250         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3251         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3252                 /*
3253                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3254                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3255                  * any cq vs sq ring sizing.
3256                  */
3257                 if (!p->cq_entries)
3258                         return -EINVAL;
3259                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3260                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3261                                 return -EINVAL;
3262                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3263                 }
3264                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3265                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3266                         return -EINVAL;
3267         } else {
3268                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3269         }
3270
3271         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3272         if (!ctx)
3273                 return -ENOMEM;
3274
3275         /*
3276          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3277          * space applications don't need to do io completion events
3278          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3279          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3280          */
3281         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3282             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3283                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3284
3285         ctx->compat = in_compat_syscall();
3286         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3287                 ctx->user = get_uid(current_user());
3288
3289         /*
3290          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3291          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3292          */
3293         ret = -EINVAL;
3294         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3295                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3296                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3297                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
3298                         goto err;
3299                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3300         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3301                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3302         } else {
3303                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
3304                         goto err;
3305                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3306         }
3307
3308         /*
3309          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3310          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3311          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3312          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3313          */
3314         mmgrab(current->mm);
3315         ctx->mm_account = current->mm;
3316
3317         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3318         if (ret)
3319                 goto err;
3320
3321         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3322         if (ret)
3323                 goto err;
3324         /* always set a rsrc node */
3325         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3326         if (ret)
3327                 goto err;
3328         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3329
3330         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3331         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3332         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3333         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3334         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3335         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3336         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3337         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3338
3339         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3340         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3341         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3342         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3343         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3344         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3345         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3346         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3347
3348         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3349                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3350                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3351                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3352                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3353                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3354                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3355
3356         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3357                 ret = -EFAULT;
3358                 goto err;
3359         }
3360
3361         file = io_uring_get_file(ctx);
3362         if (IS_ERR(file)) {
3363                 ret = PTR_ERR(file);
3364                 goto err;
3365         }
3366
3367         /*
3368          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3369          * having closed it before we finish setup
3370          */
3371         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3372         if (ret < 0) {
3373                 /* fput will clean it up */
3374                 fput(file);
3375                 return ret;
3376         }
3377
3378         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3379         return ret;
3380 err:
3381         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3382         return ret;
3383 }
3384
3385 /*
3386  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3387  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3388  * params structure passed in.
3389  */
3390 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3391 {
3392         struct io_uring_params p;
3393         int i;
3394
3395         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3396                 return -EFAULT;
3397         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3398                 if (p.resv[i])
3399                         return -EINVAL;
3400         }
3401
3402         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3403                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3404                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3405                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3406                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3407                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32))
3408                 return -EINVAL;
3409
3410         return io_uring_create(entries, &p, params);
3411 }
3412
3413 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3414                 struct io_uring_params __user *, params)
3415 {
3416         return io_uring_setup(entries, params);
3417 }
3418
3419 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3420                            unsigned nr_args)
3421 {
3422         struct io_uring_probe *p;
3423         size_t size;
3424         int i, ret;
3425
3426         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3427         if (size == SIZE_MAX)
3428                 return -EOVERFLOW;
3429         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3430         if (!p)
3431                 return -ENOMEM;
3432
3433         ret = -EFAULT;
3434         if (copy_from_user(p, arg, size))
3435                 goto out;
3436         ret = -EINVAL;
3437         if (memchr_inv(p, 0, size))
3438                 goto out;
3439
3440         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3441         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3442                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3443
3444         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3445                 p->ops[i].op = i;
3446                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3447                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3448         }
3449         p->ops_len = i;
3450
3451         ret = 0;
3452         if (copy_to_user(arg, p, size))
3453                 ret = -EFAULT;
3454 out:
3455         kfree(p);
3456         return ret;
3457 }
3458
3459 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3460 {
3461         const struct cred *creds;
3462         u32 id;
3463         int ret;
3464
3465         creds = get_current_cred();
3466
3467         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3468                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3469         if (ret < 0) {
3470                 put_cred(creds);
3471                 return ret;
3472         }
3473         return id;
3474 }
3475
3476 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3477                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3478 {
3479         struct io_uring_restriction *res;
3480         size_t size;
3481         int i, ret;
3482
3483         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3484         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3485                 return -EBADFD;
3486
3487         /* We allow only a single restrictions registration */
3488         if (ctx->restrictions.registered)
3489                 return -EBUSY;
3490
3491         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3492                 return -EINVAL;
3493
3494         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3495         if (size == SIZE_MAX)
3496                 return -EOVERFLOW;
3497
3498         res = memdup_user(arg, size);
3499         if (IS_ERR(res))
3500                 return PTR_ERR(res);
3501
3502         ret = 0;
3503
3504         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3505                 switch (res[i].opcode) {
3506                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3507                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3508                                 ret = -EINVAL;
3509                                 goto out;
3510                         }
3511
3512                         __set_bit(res[i].register_op,
3513                                   ctx->restrictions.register_op);
3514                         break;
3515                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3516                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3517                                 ret = -EINVAL;
3518                                 goto out;
3519                         }
3520
3521                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3522                         break;
3523                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3524                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3525                         break;
3526                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3527                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3528                         break;
3529                 default:
3530                         ret = -EINVAL;
3531                         goto out;
3532                 }
3533         }
3534
3535 out:
3536         /* Reset all restrictions if an error happened */
3537         if (ret != 0)
3538                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3539         else
3540                 ctx->restrictions.registered = true;
3541
3542         kfree(res);
3543         return ret;
3544 }
3545
3546 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3547 {
3548         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3549                 return -EBADFD;
3550
3551         if (ctx->restrictions.registered)
3552                 ctx->restricted = 1;
3553
3554         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3555         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3556                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3557         return 0;
3558 }
3559
3560 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3561                                        void __user *arg, unsigned len)
3562 {
3563         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3564         cpumask_var_t new_mask;
3565         int ret;
3566
3567         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3568                 return -EINVAL;
3569
3570         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3571                 return -ENOMEM;
3572
3573         cpumask_clear(new_mask);
3574         if (len > cpumask_size())
3575                 len = cpumask_size();
3576
3577         if (in_compat_syscall()) {
3578                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3579                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3580                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3581         } else {
3582                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3583         }
3584
3585         if (ret) {
3586                 free_cpumask_var(new_mask);
3587                 return -EFAULT;
3588         }
3589
3590         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3591         free_cpumask_var(new_mask);
3592         return ret;
3593 }
3594
3595 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3596 {
3597         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3598
3599         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3600                 return -EINVAL;
3601
3602         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3603 }
3604
3605 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3606                                                void __user *arg)
3607         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3608 {
3609         struct io_tctx_node *node;
3610         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3611         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3612         __u32 new_count[2];
3613         int i, ret;
3614
3615         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3616                 return -EFAULT;
3617         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3618                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3619                         return -EINVAL;
3620
3621         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3622                 sqd = ctx->sq_data;
3623                 if (sqd) {
3624                         /*
3625                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3626                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3627                          * a ref to the ctx.
3628                          */
3629                         refcount_inc(&sqd->refs);
3630                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3631                         mutex_lock(&sqd->lock);
3632                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3633                         if (sqd->thread)
3634                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3635                 }
3636         } else {
3637                 tctx = current->io_uring;
3638         }
3639
3640         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3641
3642         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3643                 if (new_count[i])
3644                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3645         ctx->iowq_limits_set = true;
3646
3647         if (tctx && tctx->io_wq) {
3648                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3649                 if (ret)
3650                         goto err;
3651         } else {
3652                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3653         }
3654
3655         if (sqd) {
3656                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3657                 io_put_sq_data(sqd);
3658         }
3659
3660         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3661                 return -EFAULT;
3662
3663         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3664         if (sqd)
3665                 return 0;
3666
3667         /* now propagate the restriction to all registered users */
3668         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3669                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3670
3671                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3672                         continue;
3673
3674                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3675                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3676                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3677                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3678         }
3679         return 0;
3680 err:
3681         if (sqd) {
3682                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3683                 io_put_sq_data(sqd);
3684         }
3685         return ret;
3686 }
3687
3688 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3689                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3690         __releases(ctx->uring_lock)
3691         __acquires(ctx->uring_lock)
3692 {
3693         int ret;
3694
3695         /*
3696          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
3697          * someone else killed the ctx or is already going through
3698          * io_uring_register().
3699          */
3700         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
3701                 return -ENXIO;
3702
3703         if (ctx->restricted) {
3704                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3705                         return -EINVAL;
3706                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3707                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3708                         return -EACCES;
3709         }
3710
3711         switch (opcode) {
3712         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3713                 ret = -EFAULT;
3714                 if (!arg)
3715                         break;
3716                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3717                 break;
3718         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3719                 ret = -EINVAL;
3720                 if (arg || nr_args)
3721                         break;
3722                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3723                 break;
3724         case IORING_REGISTER_FILES:
3725                 ret = -EFAULT;
3726                 if (!arg)
3727                         break;
3728                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3729                 break;
3730         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3731                 ret = -EINVAL;
3732                 if (arg || nr_args)
3733                         break;
3734                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3735                 break;
3736         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3737                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3738                 break;
3739         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3740                 ret = -EINVAL;
3741                 if (nr_args != 1)
3742                         break;
3743                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3744                 break;
3745         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3746                 ret = -EINVAL;
3747                 if (nr_args != 1)
3748                         break;
3749                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3750                 break;
3751         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3752                 ret = -EINVAL;
3753                 if (arg || nr_args)
3754                         break;
3755                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3756                 break;
3757         case IORING_REGISTER_PROBE:
3758                 ret = -EINVAL;
3759                 if (!arg || nr_args > 256)
3760                         break;
3761                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3762                 break;
3763         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3764                 ret = -EINVAL;
3765                 if (arg || nr_args)
3766                         break;
3767                 ret = io_register_personality(ctx);
3768                 break;
3769         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3770                 ret = -EINVAL;
3771                 if (arg)
3772                         break;
3773                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3774                 break;
3775         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3776                 ret = -EINVAL;
3777                 if (arg || nr_args)
3778                         break;
3779                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3780                 break;
3781         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3782                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3783                 break;
3784         case IORING_REGISTER_FILES2:
3785                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3786                 break;
3787         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3788                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3789                                               IORING_RSRC_FILE);
3790                 break;
3791         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3792                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3793                 break;
3794         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3795                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3796                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3797                 break;
3798         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3799                 ret = -EINVAL;
3800                 if (!arg || !nr_args)
3801                         break;
3802                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3803                 break;
3804         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3805                 ret = -EINVAL;
3806                 if (arg || nr_args)
3807                         break;
3808                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
3809                 break;
3810         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
3811                 ret = -EINVAL;
3812                 if (!arg || nr_args != 2)
3813                         break;
3814                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
3815                 break;
3816         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
3817                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
3818                 break;
3819         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
3820                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
3821                 break;
3822         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
3823                 ret = -EINVAL;
3824                 if (!arg || nr_args != 1)
3825                         break;
3826                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
3827                 break;
3828         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
3829                 ret = -EINVAL;
3830                 if (!arg || nr_args != 1)
3831                         break;
3832                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
3833                 break;
3834         default:
3835                 ret = -EINVAL;
3836                 break;
3837         }
3838
3839         return ret;
3840 }
3841
3842 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
3843                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
3844 {
3845         struct io_ring_ctx *ctx;
3846         long ret = -EBADF;
3847         struct fd f;
3848
3849         f = fdget(fd);
3850         if (!f.file)
3851                 return -EBADF;
3852
3853         ret = -EOPNOTSUPP;
3854         if (!io_is_uring_fops(f.file))
3855                 goto out_fput;
3856
3857         ctx = f.file->private_data;
3858
3859         io_run_task_work();
3860
3861         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3862         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
3863         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3864         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
3865 out_fput:
3866         fdput(f);
3867         return ret;
3868 }
3869
3870 static int __init io_uring_init(void)
3871 {
3872 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
3873         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3874         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
3875 } while (0)
3876
3877 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3878         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
3879         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3880         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3884         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3911
3912         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3913                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3914         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3915                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3916
3917         /* ->buf_index is u16 */
3918         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3919         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3920                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3921
3922         /* should fit into one byte */
3923         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3924         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3925         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3926
3927         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
3928
3929         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3930
3931         io_uring_optable_init();
3932
3933         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3934                                 SLAB_ACCOUNT);
3935         return 0;
3936 };
3937 __initcall(io_uring_init);