io_uring: clarify io_req_task_cancel() locking
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
index 8d26320..09194f7 100644 (file)
@@ -515,6 +515,7 @@ struct io_accept {
        struct sockaddr __user          *addr;
        int __user                      *addr_len;
        int                             flags;
+       u32                             file_slot;
        unsigned long                   nofile;
 };
 
@@ -580,6 +581,7 @@ struct io_sr_msg {
 struct io_open {
        struct file                     *file;
        int                             dfd;
+       u32                             file_slot;
        struct filename                 *filename;
        struct open_how                 how;
        unsigned long                   nofile;
@@ -775,7 +777,7 @@ struct async_poll {
        struct io_poll_iocb     *double_poll;
 };
 
-typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
+typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 
 struct io_task_work {
        union {
@@ -1063,6 +1065,9 @@ static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
 
+static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
+                                unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
+
 static struct kmem_cache *req_cachep;
 
 static const struct file_operations io_uring_fops;
@@ -1080,6 +1085,14 @@ struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 }
 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 
+static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
+{
+       if (!*locked) {
+               mutex_lock(&ctx->uring_lock);
+               *locked = true;
+       }
+}
+
 #define io_for_each_link(pos, head) \
        for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
 
@@ -1175,6 +1188,12 @@ static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
        req->flags |= REQ_F_FAIL;
 }
 
+static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
+{
+       req_set_fail(req);
+       req->result = res;
+}
+
 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 {
        struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
@@ -1193,11 +1212,19 @@ static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
                                                fallback_work.work);
        struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
        struct io_kiocb *req, *tmp;
+       bool locked = false;
 
        percpu_ref_get(&ctx->refs);
        llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
-               req->io_task_work.func(req);
+               req->io_task_work.func(req, &locked);
+
+       if (locked) {
+               if (ctx->submit_state.compl_nr)
+                       io_submit_flush_completions(ctx);
+               mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
+       }
        percpu_ref_put(&ctx->refs);
+
 }
 
 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
@@ -1381,12 +1408,15 @@ static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
        }
 }
 
-static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
+static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
        struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
        struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
 
+       /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
+       locked = NULL;
+
        BUG_ON(!tctx);
        BUG_ON(!tctx->io_wq);
 
@@ -1640,6 +1670,24 @@ static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
        }
 }
 
+static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
+{
+       unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
+
+       percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
+       refcount_add(refill, &current->usage);
+       tctx->cached_refs += refill;
+}
+
+static inline void io_get_task_refs(int nr)
+{
+       struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
+
+       tctx->cached_refs -= nr;
+       if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
+               io_task_refs_refill(tctx);
+}
+
 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
                                     long res, unsigned int cflags)
 {
@@ -1933,11 +1981,16 @@ static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
 
        req->link = NULL;
        while (link) {
+               long res = -ECANCELED;
+
+               if (link->flags & REQ_F_FAIL)
+                       res = link->result;
+
                nxt = link->link;
                link->link = NULL;
 
                trace_io_uring_fail_link(req, link);
-               io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
+               io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
                io_put_req_deferred(link);
                link = nxt;
        }
@@ -2008,21 +2061,22 @@ static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
        return __io_req_find_next(req);
 }
 
-static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
+static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
 {
        if (!ctx)
                return;
-       if (ctx->submit_state.compl_nr) {
-               mutex_lock(&ctx->uring_lock);
+       if (*locked) {
                if (ctx->submit_state.compl_nr)
                        io_submit_flush_completions(ctx);
                mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
+               *locked = false;
        }
        percpu_ref_put(&ctx->refs);
 }
 
 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
 {
+       bool locked = false;
        struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
        struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
                                                  task_work);
@@ -2045,18 +2099,20 @@ static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
                                                            io_task_work.node);
 
                        if (req->ctx != ctx) {
-                               ctx_flush_and_put(ctx);
+                               ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
                                ctx = req->ctx;
+                               /* if not contended, grab and improve batching */
+                               locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
                                percpu_ref_get(&ctx->refs);
                        }
-                       req->io_task_work.func(req);
+                       req->io_task_work.func(req, &locked);
                        node = next;
                } while (node);
 
                cond_resched();
        }
 
-       ctx_flush_and_put(ctx);
+       ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
 }
 
 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
@@ -2108,28 +2164,25 @@ static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
        }
 }
 
-static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
+static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 
-       /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
-       mutex_lock(&ctx->uring_lock);
+       /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
+       io_tw_lock(ctx, locked);
        io_req_complete_failed(req, req->result);
-       mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 }
 
-static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
+static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 
-       /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
-       mutex_lock(&ctx->uring_lock);
+       io_tw_lock(ctx, locked);
        /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
        if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
                __io_queue_sqe(req);
        else
                io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
-       mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 }
 
 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
@@ -2165,6 +2218,11 @@ static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
        __io_free_req(req);
 }
 
+static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
+{
+       io_free_req(req);
+}
+
 struct req_batch {
        struct task_struct      *task;
        int                     task_refs;
@@ -2262,7 +2320,7 @@ static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
 {
        if (req_ref_put_and_test(req)) {
-               req->io_task_work.func = io_free_req;
+               req->io_task_work.func = io_free_req_work;
                io_req_task_work_add(req);
        }
 }
@@ -2557,9 +2615,22 @@ static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
        return false;
 }
 
-static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req)
+static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
-       __io_req_complete(req, 0, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
+       unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
+       long res = req->result;
+
+       if (*locked) {
+               struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
+               struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
+
+               io_req_complete_state(req, res, cflags);
+               state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
+               if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
+                       io_submit_flush_completions(ctx);
+       } else {
+               io_req_complete_post(req, res, cflags);
+       }
 }
 
 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
@@ -2567,7 +2638,7 @@ static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 {
        if (__io_complete_rw_common(req, res))
                return;
-       io_req_task_complete(req);
+       __io_req_complete(req, 0, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
 }
 
 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
@@ -3511,7 +3582,7 @@ static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
 
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
                return -EBADF;
@@ -3562,7 +3633,8 @@ static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
 
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
+       if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
                return -EBADF;
@@ -3608,8 +3680,8 @@ static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
 #if defined(CONFIG_NET)
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
-           sqe->buf_index)
+       if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
+                    sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
                return -EINVAL;
 
        req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
@@ -3757,7 +3829,8 @@ static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 
        if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
+       if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
+                    sqe->splice_fd_in))
                return -EINVAL;
 
        req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
@@ -3790,7 +3863,8 @@ static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
                             const struct io_uring_sqe *sqe)
 {
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
@@ -3840,6 +3914,11 @@ static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe
                req->open.filename = NULL;
                return ret;
        }
+
+       req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
+       if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
+               return -EINVAL;
+
        req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
        req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
        return 0;
@@ -3877,8 +3956,8 @@ static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
 {
        struct open_flags op;
        struct file *file;
-       bool nonblock_set;
-       bool resolve_nonblock;
+       bool resolve_nonblock, nonblock_set;
+       bool fixed = !!req->open.file_slot;
        int ret;
 
        ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
@@ -3897,9 +3976,11 @@ static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
                op.open_flag |= O_NONBLOCK;
        }
 
-       ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
-       if (ret < 0)
-               goto err;
+       if (!fixed) {
+               ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
+               if (ret < 0)
+                       goto err;
+       }
 
        file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
        if (IS_ERR(file)) {
@@ -3908,7 +3989,8 @@ static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
                 * marginal gain for something that is now known to be a slower
                 * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
                 */
-               put_unused_fd(ret);
+               if (!fixed)
+                       put_unused_fd(ret);
 
                ret = PTR_ERR(file);
                /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
@@ -3921,7 +4003,12 @@ static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
        if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
                file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
        fsnotify_open(file);
-       fd_install(ret, file);
+
+       if (!fixed)
+               fd_install(ret, file);
+       else
+               ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
+                                           req->open.file_slot - 1);
 err:
        putname(req->open.filename);
        req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
@@ -3942,7 +4029,8 @@ static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
        struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
        u64 tmp;
 
-       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
+       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
@@ -4013,7 +4101,7 @@ static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
        struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
        u64 tmp;
 
-       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
+       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
@@ -4100,7 +4188,7 @@ static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
                             const struct io_uring_sqe *sqe)
 {
 #if defined(CONFIG_EPOLL)
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
@@ -4146,7 +4234,7 @@ static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 {
 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
@@ -4181,7 +4269,7 @@ static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
 
 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 {
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
@@ -4219,7 +4307,7 @@ static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 {
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
                return -EBADF;
@@ -4255,7 +4343,7 @@ static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
        if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
-           sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
+           sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
                return -EBADF;
@@ -4316,7 +4404,8 @@ static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 
        if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
+       if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
+                    sqe->splice_fd_in))
                return -EINVAL;
 
        req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
@@ -4750,6 +4839,15 @@ static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
        accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
        accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
        accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
+
+       accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
+       if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
+                                 (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
+               return -EINVAL;
+       if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
+               return -EINVAL;
+       if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
+               accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
        return 0;
 }
 
@@ -4758,20 +4856,35 @@ static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
        struct io_accept *accept = &req->accept;
        bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
        unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
-       int ret;
+       bool fixed = !!accept->file_slot;
+       struct file *file;
+       int ret, fd;
 
        if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
                req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
 
-       ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
-                                       accept->addr_len, accept->flags,
-                                       accept->nofile);
-       if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
-               return -EAGAIN;
-       if (ret < 0) {
+       if (!fixed) {
+               fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
+               if (unlikely(fd < 0))
+                       return fd;
+       }
+       file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
+                        accept->flags);
+       if (IS_ERR(file)) {
+               if (!fixed)
+                       put_unused_fd(fd);
+               ret = PTR_ERR(file);
+               if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
+                       return -EAGAIN;
                if (ret == -ERESTARTSYS)
                        ret = -EINTR;
                req_set_fail(req);
+       } else if (!fixed) {
+               fd_install(fd, file);
+               ret = fd;
+       } else {
+               ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
+                                           accept->file_slot - 1);
        }
        __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
        return 0;
@@ -4791,7 +4904,8 @@ static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
 
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
+       if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
@@ -4983,7 +5097,7 @@ static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
        return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
 }
 
-static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
+static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
        struct io_kiocb *nxt;
@@ -5007,7 +5121,7 @@ static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
                if (done) {
                        nxt = io_put_req_find_next(req);
                        if (nxt)
-                               io_req_task_submit(nxt);
+                               io_req_task_submit(nxt, locked);
                }
        }
 }
@@ -5119,7 +5233,7 @@ static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
        __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
 }
 
-static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
+static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct async_poll *apoll = req->apoll;
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
@@ -5136,7 +5250,7 @@ static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
        spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 
        if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
-               io_req_task_submit(req);
+               io_req_task_submit(req, locked);
        else
                io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
 }
@@ -5387,7 +5501,7 @@ static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
 
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        flags = READ_ONCE(sqe->len);
        if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
@@ -5535,7 +5649,7 @@ err:
        return 0;
 }
 
-static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req)
+static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        req_set_fail(req);
        io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
@@ -5626,7 +5740,7 @@ static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
@@ -5687,7 +5801,8 @@ static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
 
        if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
+       if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
        if (off && is_timeout_link)
                return -EINVAL;
@@ -5818,7 +5933,7 @@ static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
        struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
        int ret;
 
-       WARN_ON_ONCE(req->task != current);
+       WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
 
        ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
        if (ret != -ENOENT)
@@ -5843,7 +5958,8 @@ static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
                return -EINVAL;
        if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
+       if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
+           sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
@@ -5884,7 +6000,7 @@ static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
 {
        if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
                return -EINVAL;
-       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
+       if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
                return -EINVAL;
 
        req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
@@ -6090,7 +6206,7 @@ fail:
        if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
                spin_unlock(&ctx->completion_lock);
                kfree(de);
-               io_queue_async_work(req);
+               io_queue_async_work(req, NULL);
                return true;
        }
 
@@ -6323,6 +6439,7 @@ static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
        if (timeout)
                io_queue_linked_timeout(timeout);
 
+       /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
        if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
                ret = -ECANCELED;
 
@@ -6412,7 +6529,7 @@ static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
                return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
 }
 
-static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req)
+static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
 {
        struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
        int ret;
@@ -6516,7 +6633,7 @@ issue_sqe:
                         * Queued up for async execution, worker will release
                         * submit reference when the iocb is actually submitted.
                         */
-                       io_queue_async_work(req);
+                       io_queue_async_work(req, NULL);
                        break;
                }
 
@@ -6533,15 +6650,17 @@ static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
        if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
                return;
 
-       if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
+       if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
                __io_queue_sqe(req);
+       } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
+               io_req_complete_failed(req, req->result);
        } else {
                int ret = io_req_prep_async(req);
 
                if (unlikely(ret))
                        io_req_complete_failed(req, ret);
                else
-                       io_queue_async_work(req);
+                       io_queue_async_work(req, NULL);
        }
 }
 
@@ -6643,20 +6762,34 @@ static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
        ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
        if (unlikely(ret)) {
 fail_req:
+               /* fail even hard links since we don't submit */
                if (link->head) {
-                       /* fail even hard links since we don't submit */
-                       req_set_fail(link->head);
-                       io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
-                       link->head = NULL;
+                       /*
+                        * we can judge a link req is failed or cancelled by if
+                        * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
+                        * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
+                        * so let's leverage req->result to distinguish if a head
+                        * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
+                        * failure so that we can set the correct ret code for it.
+                        * init result here to avoid affecting the normal path.
+                        */
+                       if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
+                               req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
+               } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
+                       /*
+                        * the current req is a normal req, we should return
+                        * error and thus break the submittion loop.
+                        */
+                       io_req_complete_failed(req, ret);
+                       return ret;
                }
-               io_req_complete_failed(req, ret);
-               return ret;
+               req_fail_link_node(req, ret);
+       } else {
+               ret = io_req_prep(req, sqe);
+               if (unlikely(ret))
+                       goto fail_req;
        }
 
-       ret = io_req_prep(req, sqe);
-       if (unlikely(ret))
-               goto fail_req;
-
        /* don't need @sqe from now on */
        trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
                                  req->flags, true,
@@ -6672,9 +6805,14 @@ fail_req:
        if (link->head) {
                struct io_kiocb *head = link->head;
 
-               ret = io_req_prep_async(req);
-               if (unlikely(ret))
-                       goto fail_req;
+               if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
+                       ret = io_req_prep_async(req);
+                       if (unlikely(ret)) {
+                               req_fail_link_node(req, ret);
+                               if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
+                                       req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
+                       }
+               }
                trace_io_uring_link(ctx, req, head);
                link->last->link = req;
                link->last = req;
@@ -6769,25 +6907,15 @@ static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
        __must_hold(&ctx->uring_lock)
 {
-       struct io_uring_task *tctx;
        int submitted = 0;
 
        /* make sure SQ entry isn't read before tail */
        nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
        if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
                return -EAGAIN;
+       io_get_task_refs(nr);
 
-       tctx = current->io_uring;
-       tctx->cached_refs -= nr;
-       if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
-               unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
-
-               percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
-               refcount_add(refill, &current->usage);
-               tctx->cached_refs += refill;
-       }
        io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
-
        while (submitted < nr) {
                const struct io_uring_sqe *sqe;
                struct io_kiocb *req;
@@ -6800,7 +6928,7 @@ static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
                }
                sqe = io_get_sqe(ctx);
                if (unlikely(!sqe)) {
-                       kmem_cache_free(req_cachep, req);
+                       list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
                        break;
                }
                /* will complete beyond this point, count as submitted */
@@ -7852,6 +7980,46 @@ static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
 #endif
 }
 
+static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
+                                unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
+{
+       struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
+       bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
+       struct io_fixed_file *file_slot;
+       int ret = -EBADF;
+
+       io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
+       if (file->f_op == &io_uring_fops)
+               goto err;
+       ret = -ENXIO;
+       if (!ctx->file_data)
+               goto err;
+       ret = -EINVAL;
+       if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
+               goto err;
+
+       slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
+       file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
+       ret = -EBADF;
+       if (file_slot->file_ptr)
+               goto err;
+
+       *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
+       io_fixed_file_set(file_slot, file);
+       ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
+       if (ret) {
+               file_slot->file_ptr = 0;
+               goto err;
+       }
+
+       ret = 0;
+err:
+       io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
+       if (ret)
+               fput(file);
+       return ret;
+}
+
 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
                                 struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
 {
@@ -9138,8 +9306,8 @@ static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
                 * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
                 * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
                 */
-               tctx->io_wq = NULL;
                io_wq_put_and_exit(wq);
+               tctx->io_wq = NULL;
        }
 }
 
@@ -10319,6 +10487,7 @@ static int __init io_uring_init(void)
        BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
        BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
        BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
+       BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
 
        BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
                     sizeof(struct io_uring_rsrc_update));