Merge tag 'i2c-for-5.20-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/wsa...
[linux-2.6-microblaze.git] / io_uring / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <net/compat.h>
47 #include <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49 #include <linux/bits.h>
50
51 #include <linux/sched/signal.h>
52 #include <linux/fs.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/mm.h>
56 #include <linux/mman.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/bvec.h>
60 #include <linux/net.h>
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/af_unix.h>
63 #include <net/scm.h>
64 #include <linux/anon_inodes.h>
65 #include <linux/sched/mm.h>
66 #include <linux/uaccess.h>
67 #include <linux/nospec.h>
68 #include <linux/highmem.h>
69 #include <linux/fsnotify.h>
70 #include <linux/fadvise.h>
71 #include <linux/task_work.h>
72 #include <linux/io_uring.h>
73 #include <linux/audit.h>
74 #include <linux/security.h>
75
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <trace/events/io_uring.h>
78
79 #include <uapi/linux/io_uring.h>
80
81 #include "io-wq.h"
82
83 #include "io_uring.h"
84 #include "opdef.h"
85 #include "refs.h"
86 #include "tctx.h"
87 #include "sqpoll.h"
88 #include "fdinfo.h"
89 #include "kbuf.h"
90 #include "rsrc.h"
91 #include "cancel.h"
92 #include "net.h"
93 #include "notif.h"
94
95 #include "timeout.h"
96 #include "poll.h"
97 #include "alloc_cache.h"
98
99 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
100 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
101
102 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
103                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
104
105 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
106                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
107
108 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
109                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
110
111 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
112                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
113                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
114
115 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
116                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
117
118 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
119
120 #define IO_COMPL_BATCH                  32
121 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
122
123 enum {
124         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
125         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
126 };
127
128 struct io_defer_entry {
129         struct list_head        list;
130         struct io_kiocb         *req;
131         u32                     seq;
132 };
133
134 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
135 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
136 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
137
138 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
139                                          struct task_struct *task,
140                                          bool cancel_all);
141
142 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
143 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
144 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
145
146 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
147
148 static struct kmem_cache *req_cachep;
149
150 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
151 {
152 #if defined(CONFIG_UNIX)
153         if (io_is_uring_fops(file)) {
154                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
155
156                 return ctx->ring_sock->sk;
157         }
158 #endif
159         return NULL;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
162
163 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
164 {
165         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
166                 __io_submit_flush_completions(ctx);
167 }
168
169 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
170 {
171         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
172 }
173
174 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
175 {
176         struct io_kiocb *req;
177
178         io_for_each_link(req, head) {
179                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
180                         return true;
181         }
182         return false;
183 }
184
185 /*
186  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
187  * User must not hold timeout_lock.
188  */
189 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
190                         bool cancel_all)
191 {
192         bool matched;
193
194         if (task && head->task != task)
195                 return false;
196         if (cancel_all)
197                 return true;
198
199         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
200                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
201
202                 /* protect against races with linked timeouts */
203                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
204                 matched = io_match_linked(head);
205                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
206         } else {
207                 matched = io_match_linked(head);
208         }
209         return matched;
210 }
211
212 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
213 {
214         req_set_fail(req);
215         io_req_set_res(req, res, 0);
216 }
217
218 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
219 {
220         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
221 }
222
223 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
224 {
225         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
226
227         complete(&ctx->ref_comp);
228 }
229
230 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
231 {
232         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
233                                                 fallback_work.work);
234         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
235         struct io_kiocb *req, *tmp;
236         bool locked = false;
237
238         percpu_ref_get(&ctx->refs);
239         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
240                 req->io_task_work.func(req, &locked);
241
242         if (locked) {
243                 io_submit_flush_completions(ctx);
244                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
245         }
246         percpu_ref_put(&ctx->refs);
247 }
248
249 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
250 {
251         unsigned hash_buckets = 1U << bits;
252         size_t hash_size = hash_buckets * sizeof(table->hbs[0]);
253
254         table->hbs = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
255         if (!table->hbs)
256                 return -ENOMEM;
257
258         table->hash_bits = bits;
259         init_hash_table(table, hash_buckets);
260         return 0;
261 }
262
263 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
264 {
265         struct io_ring_ctx *ctx;
266         int hash_bits;
267
268         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
269         if (!ctx)
270                 return NULL;
271
272         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
273
274         /*
275          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
276          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
277          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
278          */
279         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
280         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
281         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
282                 goto err;
283         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table_locked, hash_bits))
284                 goto err;
285
286         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
287         if (!ctx->dummy_ubuf)
288                 goto err;
289         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
290         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
291
292         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
293                             0, GFP_KERNEL))
294                 goto err;
295
296         ctx->flags = p->flags;
297         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
298         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
300         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
301         io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache);
302         io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache);
303         init_completion(&ctx->ref_comp);
304         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
305         mutex_init(&ctx->uring_lock);
306         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
307         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
308         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
309         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
314         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
315         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
316         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
317         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
318         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
319         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
320         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
321         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
322         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
323         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
324         return ctx;
325 err:
326         kfree(ctx->dummy_ubuf);
327         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
328         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
329         kfree(ctx->io_bl);
330         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
331         kfree(ctx);
332         return NULL;
333 }
334
335 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
336 {
337         struct io_rings *r = ctx->rings;
338
339         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
340         ctx->cq_extra--;
341 }
342
343 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
344 {
345         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
346                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
347
348                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
349         }
350
351         return false;
352 }
353
354 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
355 {
356         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
357                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
358                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
359         }
360 }
361
362 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
363 {
364         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
365                 return NULL;
366
367         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
368         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
369
370         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
371         io_req_set_refcount(req);
372         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
373         return req->link;
374 }
375
376 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
377 {
378         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
379                 return NULL;
380         return __io_prep_linked_timeout(req);
381 }
382
383 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
384 {
385         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
386 }
387
388 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
389 {
390         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
391                 __io_arm_ltimeout(req);
392 }
393
394 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
395 {
396         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
398
399         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
400                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
401                 req->creds = get_current_cred();
402         }
403
404         req->work.list.next = NULL;
405         req->work.flags = 0;
406         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
407         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
408                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
409
410         if (req->file && !io_req_ffs_set(req))
411                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
412
413         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
414                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
415                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
416         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
417                 if (def->unbound_nonreg_file)
418                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
419         }
420 }
421
422 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
423 {
424         struct io_kiocb *cur;
425
426         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
427                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
428
429                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
430                 io_for_each_link(cur, req)
431                         io_prep_async_work(cur);
432                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
433         } else {
434                 io_for_each_link(cur, req)
435                         io_prep_async_work(cur);
436         }
437 }
438
439 void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
440 {
441         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
442         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
443
444         BUG_ON(!tctx);
445         BUG_ON(!tctx->io_wq);
446
447         /* init ->work of the whole link before punting */
448         io_prep_async_link(req);
449
450         /*
451          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
452          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
453          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
454          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
455          * worker for it).
456          */
457         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
458                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
459
460         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
461         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
462         if (link)
463                 io_queue_linked_timeout(link);
464 }
465
466 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
467 {
468         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
469                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
470                                                 struct io_defer_entry, list);
471
472                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
473                         break;
474                 list_del_init(&de->list);
475                 io_req_task_queue(de->req);
476                 kfree(de);
477         }
478 }
479
480 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
481 {
482         struct io_ev_fd *ev_fd;
483         bool skip;
484
485         spin_lock(&ctx->completion_lock);
486         /*
487          * Eventfd should only get triggered when at least one event has been
488          * posted. Some applications rely on the eventfd notification count only
489          * changing IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no
490          * depedency on 1:1 relationship between how many times this function is
491          * called (and hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the
492          * CQ ring.
493          */
494         skip = ctx->cached_cq_tail == ctx->evfd_last_cq_tail;
495         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
496         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
497         if (skip)
498                 return;
499
500         rcu_read_lock();
501         /*
502          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
503          * and eventfd_signal
504          */
505         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
506
507         /*
508          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
509          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
510          * the function and rcu_read_lock.
511          */
512         if (unlikely(!ev_fd))
513                 goto out;
514         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
515                 goto out;
516
517         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
518                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
519 out:
520         rcu_read_unlock();
521 }
522
523 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
524 {
525         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
526                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
527                 if (ctx->off_timeout_used)
528                         io_flush_timeouts(ctx);
529                 if (ctx->drain_active)
530                         io_queue_deferred(ctx);
531                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
532         }
533         if (ctx->has_evfd)
534                 io_eventfd_signal(ctx);
535 }
536
537 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
538 {
539         io_commit_cqring_flush(ctx);
540         io_cqring_wake(ctx);
541 }
542
543 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
544         __releases(ctx->completion_lock)
545 {
546         io_commit_cqring(ctx);
547         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
548         io_cqring_ev_posted(ctx);
549 }
550
551 void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
552 {
553         __io_cq_unlock_post(ctx);
554 }
555
556 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
557 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
558 {
559         bool all_flushed;
560         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
561
562         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
563                 return false;
564
565         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
566                 cqe_size <<= 1;
567
568         io_cq_lock(ctx);
569         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
570                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
571                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
572
573                 if (!cqe && !force)
574                         break;
575                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
576                                         struct io_overflow_cqe, list);
577                 if (cqe)
578                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
579                 else
580                         io_account_cq_overflow(ctx);
581
582                 list_del(&ocqe->list);
583                 kfree(ocqe);
584         }
585
586         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
587         if (all_flushed) {
588                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
589                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
590         }
591
592         io_cq_unlock_post(ctx);
593         return all_flushed;
594 }
595
596 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
597 {
598         bool ret = true;
599
600         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
601                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
602                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
603                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
604                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
605                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
606                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
607         }
608
609         return ret;
610 }
611
612 void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
613 {
614         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
615
616         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
617         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
618                 wake_up(&tctx->wait);
619         put_task_struct_many(task, nr);
620 }
621
622 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
623 {
624         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
625
626         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
627         refcount_add(refill, &current->usage);
628         tctx->cached_refs += refill;
629 }
630
631 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
632 {
633         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
634         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
635
636         if (refs) {
637                 tctx->cached_refs = 0;
638                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
639                 put_task_struct_many(task, refs);
640         }
641 }
642
643 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
644                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
645 {
646         struct io_overflow_cqe *ocqe;
647         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
648         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
649
650         if (is_cqe32)
651                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
652
653         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
654         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
655         if (!ocqe) {
656                 /*
657                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
658                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
659                  * on the floor.
660                  */
661                 io_account_cq_overflow(ctx);
662                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
663                 return false;
664         }
665         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
666                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
667                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
668
669         }
670         ocqe->cqe.user_data = user_data;
671         ocqe->cqe.res = res;
672         ocqe->cqe.flags = cflags;
673         if (is_cqe32) {
674                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
675                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
676         }
677         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
678         return true;
679 }
680
681 bool io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
682 {
683         if (!(req->flags & REQ_F_CQE32_INIT)) {
684                 req->extra1 = 0;
685                 req->extra2 = 0;
686         }
687         return io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
688                                         req->cqe.res, req->cqe.flags,
689                                         req->extra1, req->extra2);
690 }
691
692 /*
693  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
694  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
695  * fill the cq entry
696  */
697 struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
698 {
699         struct io_rings *rings = ctx->rings;
700         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
701         unsigned int free, queued, len;
702
703
704         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
705         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
706         free = ctx->cq_entries - queued;
707         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
708         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
709         if (!len)
710                 return NULL;
711
712         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
713                 off <<= 1;
714                 len <<= 1;
715         }
716
717         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
718         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
719
720         ctx->cached_cq_tail++;
721         ctx->cqe_cached++;
722         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
723                 ctx->cqe_cached++;
724         return &rings->cqes[off];
725 }
726
727 bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
728                      bool allow_overflow)
729 {
730         struct io_uring_cqe *cqe;
731
732         ctx->cq_extra++;
733
734         /*
735          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
736          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
737          * the ring.
738          */
739         cqe = io_get_cqe(ctx);
740         if (likely(cqe)) {
741                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
742
743                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
744                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
745                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
746
747                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
748                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
749                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
750                 }
751                 return true;
752         }
753
754         if (allow_overflow)
755                 return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
756
757         return false;
758 }
759
760 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx,
761                      u64 user_data, s32 res, u32 cflags,
762                      bool allow_overflow)
763 {
764         bool filled;
765
766         io_cq_lock(ctx);
767         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags, allow_overflow);
768         io_cq_unlock_post(ctx);
769         return filled;
770 }
771
772 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
773 {
774         /*
775          * If we're the last reference to this request, add to our locked
776          * free_list cache.
777          */
778         if (req_ref_put_and_test(req)) {
779                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
780
781                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
782                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
783                                 io_disarm_next(req);
784                         if (req->link) {
785                                 io_req_task_queue(req->link);
786                                 req->link = NULL;
787                         }
788                 }
789                 io_req_put_rsrc(req);
790                 /*
791                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
792                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
793                  * deadlocks.
794                  */
795                 io_put_kbuf_comp(req);
796                 io_dismantle_req(req);
797                 io_put_task(req->task, 1);
798                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
799                 ctx->locked_free_nr++;
800         }
801 }
802
803 void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
804 {
805         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
806                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
807         __io_req_complete_put(req);
808 }
809
810 void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req)
811 {
812         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
813
814         io_cq_lock(ctx);
815         __io_req_complete_post(req);
816         io_cq_unlock_post(ctx);
817 }
818
819 inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
820 {
821         io_req_complete_post(req);
822 }
823
824 void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
825 {
826         req_set_fail(req);
827         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
828         io_req_complete_post(req);
829 }
830
831 /*
832  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
833  * advance and keep them valid across allocations.
834  */
835 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
836 {
837         req->ctx = ctx;
838         req->link = NULL;
839         req->async_data = NULL;
840         /* not necessary, but safer to zero */
841         req->cqe.res = 0;
842 }
843
844 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
845                                         struct io_submit_state *state)
846 {
847         spin_lock(&ctx->completion_lock);
848         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
849         ctx->locked_free_nr = 0;
850         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
851 }
852
853 /*
854  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
855  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
856  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
857  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
858  */
859 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
860         __must_hold(&ctx->uring_lock)
861 {
862         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
863         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
864         int ret, i;
865
866         /*
867          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
868          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
869          * side cache.
870          */
871         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
872                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
873                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
874                         return true;
875         }
876
877         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
878
879         /*
880          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
881          * retry single alloc to be on the safe side.
882          */
883         if (unlikely(ret <= 0)) {
884                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
885                 if (!reqs[0])
886                         return false;
887                 ret = 1;
888         }
889
890         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
891         for (i = 0; i < ret; i++) {
892                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
893
894                 io_preinit_req(req, ctx);
895                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
896         }
897         return true;
898 }
899
900 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
901 {
902         unsigned int flags = req->flags;
903
904         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
905                 io_clean_op(req);
906         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
907                 io_put_file(req->file);
908 }
909
910 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
911 {
912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
913
914         io_req_put_rsrc(req);
915         io_dismantle_req(req);
916         io_put_task(req->task, 1);
917
918         spin_lock(&ctx->completion_lock);
919         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
920         ctx->locked_free_nr++;
921         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
922 }
923
924 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
925 {
926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
927
928         io_cq_lock(ctx);
929         io_disarm_next(req);
930         io_cq_unlock_post(ctx);
931 }
932
933 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
934 {
935         struct io_kiocb *nxt;
936
937         /*
938          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
939          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
940          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
941          * of the chain.
942          */
943         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
944                 __io_req_find_next_prep(req);
945         nxt = req->link;
946         req->link = NULL;
947         return nxt;
948 }
949
950 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
951 {
952         if (!ctx)
953                 return;
954         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
955                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
956         if (*locked) {
957                 io_submit_flush_completions(ctx);
958                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
959                 *locked = false;
960         }
961         percpu_ref_put(&ctx->refs);
962 }
963
964 static unsigned int handle_tw_list(struct llist_node *node,
965                                    struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked,
966                                    struct llist_node *last)
967 {
968         unsigned int count = 0;
969
970         while (node != last) {
971                 struct llist_node *next = node->next;
972                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
973                                                     io_task_work.node);
974
975                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
976
977                 if (req->ctx != *ctx) {
978                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
979                         *ctx = req->ctx;
980                         /* if not contended, grab and improve batching */
981                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
982                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
983                 }
984                 req->io_task_work.func(req, locked);
985                 node = next;
986                 count++;
987         }
988
989         return count;
990 }
991
992 /**
993  * io_llist_xchg - swap all entries in a lock-less list
994  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
995  * @new:        new entry as the head of the list
996  *
997  * If list is empty, return NULL, otherwise, return the pointer to the first entry.
998  * The order of entries returned is from the newest to the oldest added one.
999  */
1000 static inline struct llist_node *io_llist_xchg(struct llist_head *head,
1001                                                struct llist_node *new)
1002 {
1003         return xchg(&head->first, new);
1004 }
1005
1006 /**
1007  * io_llist_cmpxchg - possibly swap all entries in a lock-less list
1008  * @head:       the head of lock-less list to delete all entries
1009  * @old:        expected old value of the first entry of the list
1010  * @new:        new entry as the head of the list
1011  *
1012  * perform a cmpxchg on the first entry of the list.
1013  */
1014
1015 static inline struct llist_node *io_llist_cmpxchg(struct llist_head *head,
1016                                                   struct llist_node *old,
1017                                                   struct llist_node *new)
1018 {
1019         return cmpxchg(&head->first, old, new);
1020 }
1021
1022 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1023 {
1024         bool uring_locked = false;
1025         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1026         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1027                                                   task_work);
1028         struct llist_node fake = {};
1029         struct llist_node *node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1030         unsigned int loops = 1;
1031         unsigned int count = handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, NULL);
1032
1033         node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1034         while (node != &fake) {
1035                 loops++;
1036                 node = io_llist_xchg(&tctx->task_list, &fake);
1037                 count += handle_tw_list(node, &ctx, &uring_locked, &fake);
1038                 node = io_llist_cmpxchg(&tctx->task_list, &fake, NULL);
1039         }
1040
1041         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
1042
1043         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
1044         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1045                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1046
1047         trace_io_uring_task_work_run(tctx, count, loops);
1048 }
1049
1050 void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1051 {
1052         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1053         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1054         struct llist_node *node;
1055         bool running;
1056
1057         running = !llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1058
1059         /* task_work already pending, we're done */
1060         if (running)
1061                 return;
1062
1063         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1064                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1065
1066         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1067                 return;
1068
1069         node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1070
1071         while (node) {
1072                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1073                 node = node->next;
1074                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1075                               &req->ctx->fallback_llist))
1076                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1077         }
1078 }
1079
1080 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1081 {
1082         io_req_complete_post(req);
1083 }
1084
1085 void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1086 {
1087         io_req_set_res(req, res, cflags);
1088         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
1089         io_req_task_work_add(req);
1090 }
1091
1092 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1093 {
1094         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
1095         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1096         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1097 }
1098
1099 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1100 {
1101         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1102         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
1103         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
1104                 io_queue_sqe(req);
1105         else
1106                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
1107 }
1108
1109 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1110 {
1111         io_req_set_res(req, ret, 0);
1112         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1113         io_req_task_work_add(req);
1114 }
1115
1116 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1119         io_req_task_work_add(req);
1120 }
1121
1122 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1123 {
1124         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1125
1126         if (nxt)
1127                 io_req_task_queue(nxt);
1128 }
1129
1130 void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_wq_work_node *node)
1131         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1132 {
1133         struct task_struct *task = NULL;
1134         int task_refs = 0;
1135
1136         do {
1137                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1138                                                     comp_list);
1139
1140                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1141                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1142                                 node = req->comp_list.next;
1143                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1144                                         continue;
1145                         }
1146                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1147                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1148
1149                                 if (apoll->double_poll)
1150                                         kfree(apoll->double_poll);
1151                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, &apoll->cache))
1152                                         kfree(apoll);
1153                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1154                         }
1155                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1156                                 io_queue_next(req);
1157                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1158                                 io_clean_op(req);
1159                 }
1160                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1161                         io_put_file(req->file);
1162
1163                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
1164
1165                 if (req->task != task) {
1166                         if (task)
1167                                 io_put_task(task, task_refs);
1168                         task = req->task;
1169                         task_refs = 0;
1170                 }
1171                 task_refs++;
1172                 node = req->comp_list.next;
1173                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1174         } while (node);
1175
1176         if (task)
1177                 io_put_task(task, task_refs);
1178 }
1179
1180 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1181         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1182 {
1183         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1184         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1185
1186         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1187         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
1188                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1189                                             comp_list);
1190
1191                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1192                         __io_fill_cqe_req(ctx, req);
1193         }
1194         __io_cq_unlock_post(ctx);
1195
1196         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1197         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1202  * was the last reference to this request.
1203  */
1204 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1207
1208         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1209                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
1210                         nxt = io_req_find_next(req);
1211                 io_free_req(req);
1212         }
1213         return nxt;
1214 }
1215
1216 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1217 {
1218         /* See comment at the top of this file */
1219         smp_rmb();
1220         return __io_cqring_events(ctx);
1221 }
1222
1223 /*
1224  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1225  * find and complete them.
1226  */
1227 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1228 {
1229         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1230                 return;
1231
1232         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1233         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1234                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1235                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1236                         break;
1237                 /*
1238                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1239                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1240                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1241                  */
1242                 if (need_resched()) {
1243                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1244                         cond_resched();
1245                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1246                 }
1247         }
1248         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1249 }
1250
1251 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1252 {
1253         unsigned int nr_events = 0;
1254         int ret = 0;
1255         unsigned long check_cq;
1256
1257         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1258         if (unlikely(check_cq)) {
1259                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1260                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1261                 /*
1262                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1263                  * dropped CQE.
1264                  */
1265                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1266                         return -EBADR;
1267         }
1268         /*
1269          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1270          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1271          * already triggered a CQE (eg in error).
1272          */
1273         if (io_cqring_events(ctx))
1274                 return 0;
1275
1276         do {
1277                 /*
1278                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1279                  * application entering polling for a command before it gets
1280                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1281                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1282                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1283                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1284                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1285                  * very same mutex.
1286                  */
1287                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1288                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1289
1290                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1291                         io_run_task_work();
1292                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1293
1294                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1295                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1296                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1297                                 break;
1298                 }
1299                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1300                 if (ret < 0)
1301                         break;
1302                 nr_events += ret;
1303                 ret = 0;
1304         } while (nr_events < min && !need_resched());
1305
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1310 {
1311         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
1312                 unsigned issue_flags = *locked ? 0 : IO_URING_F_UNLOCKED;
1313
1314                 req->cqe.flags |= io_put_kbuf(req, issue_flags);
1315         }
1316
1317         if (*locked)
1318                 io_req_complete_defer(req);
1319         else
1320                 io_req_complete_post(req);
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(req);
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                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1586                         io_req_complete_defer(req);
1587                 else
1588                         io_req_complete_post(req);
1589         } else if (ret != IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE)
1590                 return ret;
1591
1592         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1593         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
1594                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1595
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1600 {
1601         io_tw_lock(req->ctx, locked);
1602         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
1603                 return -EFAULT;
1604         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK);
1605 }
1606
1607 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1608 {
1609         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1610
1611         req = io_put_req_find_next(req);
1612         return req ? &req->work : NULL;
1613 }
1614
1615 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1616 {
1617         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1618         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1619         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
1620         bool needs_poll = false;
1621         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1622
1623         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
1624         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1625                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1626         else
1627                 req_ref_get(req);
1628
1629         io_arm_ltimeout(req);
1630
1631         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1632         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1633 fail:
1634                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1635                 return;
1636         }
1637         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
1638                 err = -EBADF;
1639                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1640                 goto fail;
1641         }
1642
1643         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1644                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1645
1646                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
1647                         needs_poll = true;
1648                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1649                 }
1650         }
1651
1652         do {
1653                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1654                 if (ret != -EAGAIN)
1655                         break;
1656                 /*
1657                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1658                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1659                  * wait for request slots on the block side.
1660                  */
1661                 if (!needs_poll) {
1662                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1663                                 break;
1664                         cond_resched();
1665                         continue;
1666                 }
1667
1668                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1669                         return;
1670                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1671                 needs_poll = false;
1672                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1673         } while (1);
1674
1675         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1676         if (ret < 0)
1677                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1678 }
1679
1680 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1681                                       unsigned int issue_flags)
1682 {
1683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1684         struct file *file = NULL;
1685         unsigned long file_ptr;
1686
1687         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1688
1689         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
1690                 goto out;
1691         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
1692         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
1693         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
1694         file_ptr &= ~FFS_MASK;
1695         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
1696         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
1697         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
1698         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
1699 out:
1700         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1701         return file;
1702 }
1703
1704 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1705 {
1706         struct file *file = fget(fd);
1707
1708         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1709
1710         /* we don't allow fixed io_uring files */
1711         if (file && io_is_uring_fops(file))
1712                 io_req_track_inflight(req);
1713         return file;
1714 }
1715
1716 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1717         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1718 {
1719         struct io_kiocb *linked_timeout;
1720
1721         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1722                 io_req_complete_failed(req, ret);
1723                 return;
1724         }
1725
1726         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1727
1728         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1729         case IO_APOLL_READY:
1730                 io_req_task_queue(req);
1731                 break;
1732         case IO_APOLL_ABORTED:
1733                 /*
1734                  * Queued up for async execution, worker will release
1735                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
1736                  */
1737                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1738                 io_queue_iowq(req, NULL);
1739                 break;
1740         case IO_APOLL_OK:
1741                 break;
1742         }
1743
1744         if (linked_timeout)
1745                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1746 }
1747
1748 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1749         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1750 {
1751         int ret;
1752
1753         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1754
1755         /*
1756          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1757          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1758          */
1759         if (likely(!ret))
1760                 io_arm_ltimeout(req);
1761         else
1762                 io_queue_async(req, ret);
1763 }
1764
1765 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1766         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1767 {
1768         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1769                 /*
1770                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1771                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1772                  */
1773                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1774                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1775                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
1776         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
1777                 io_drain_req(req);
1778         } else {
1779                 int ret = io_req_prep_async(req);
1780
1781                 if (unlikely(ret))
1782                         io_req_complete_failed(req, ret);
1783                 else
1784                         io_queue_iowq(req, NULL);
1785         }
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1790  *
1791  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1792  */
1793 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1794                                         struct io_kiocb *req,
1795                                         unsigned int sqe_flags)
1796 {
1797         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1798                 return false;
1799
1800         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1801             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1802                 return false;
1803
1804         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1805                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1806                 return false;
1807
1808         return true;
1809 }
1810
1811 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
1812 {
1813         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1814         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
1815
1816         ctx->drain_active = true;
1817         if (head) {
1818                 /*
1819                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
1820                  * the head request and the next request/link after the current
1821                  * link. Considering sequential execution of links,
1822                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
1823                  * link.
1824                  */
1825                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1826                 ctx->drain_next = true;
1827         }
1828 }
1829
1830 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1831                        const struct io_uring_sqe *sqe)
1832         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1833 {
1834         const struct io_op_def *def;
1835         unsigned int sqe_flags;
1836         int personality;
1837         u8 opcode;
1838
1839         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
1840         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
1841         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
1842         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
1843         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
1844         req->file = NULL;
1845         req->rsrc_node = NULL;
1846         req->task = current;
1847
1848         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
1849                 req->opcode = 0;
1850                 return -EINVAL;
1851         }
1852         def = &io_op_defs[opcode];
1853         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
1854                 /* enforce forwards compatibility on users */
1855                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
1856                         return -EINVAL;
1857                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
1858                         if (!def->buffer_select)
1859                                 return -EOPNOTSUPP;
1860                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
1861                 }
1862                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
1863                         ctx->drain_disabled = true;
1864                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
1865                         if (ctx->drain_disabled)
1866                                 return -EOPNOTSUPP;
1867                         io_init_req_drain(req);
1868                 }
1869         }
1870         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
1871                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
1872                         return -EACCES;
1873                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
1874                 if (ctx->drain_active)
1875                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
1876                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
1877                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
1878                         ctx->drain_next = false;
1879                         ctx->drain_active = true;
1880                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
1881                 }
1882         }
1883
1884         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
1885                 return -EINVAL;
1886         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1887                 return -EINVAL;
1888
1889         if (def->needs_file) {
1890                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1891
1892                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
1893
1894                 /*
1895                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
1896                  * target is potentially a read/write to block based storage.
1897                  */
1898                 if (state->need_plug && def->plug) {
1899                         state->plug_started = true;
1900                         state->need_plug = false;
1901                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
1902                 }
1903         }
1904
1905         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
1906         if (personality) {
1907                 int ret;
1908
1909                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
1910                 if (!req->creds)
1911                         return -EINVAL;
1912                 get_cred(req->creds);
1913                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
1914                 if (ret) {
1915                         put_cred(req->creds);
1916                         return ret;
1917                 }
1918                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1919         }
1920
1921         return def->prep(req, sqe);
1922 }
1923
1924 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
1925                                       struct io_kiocb *req, int ret)
1926 {
1927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1928         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1929         struct io_kiocb *head = link->head;
1930
1931         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
1932
1933         /*
1934          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
1935          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
1936          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
1937          * should find the flag and handle the rest.
1938          */
1939         req_fail_link_node(req, ret);
1940         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
1941                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
1942
1943         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
1944                 if (head) {
1945                         link->last->link = req;
1946                         link->head = NULL;
1947                         req = head;
1948                 }
1949                 io_queue_sqe_fallback(req);
1950                 return ret;
1951         }
1952
1953         if (head)
1954                 link->last->link = req;
1955         else
1956                 link->head = req;
1957         link->last = req;
1958         return 0;
1959 }
1960
1961 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
1962                          const struct io_uring_sqe *sqe)
1963         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1964 {
1965         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
1966         int ret;
1967
1968         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
1969         if (unlikely(ret))
1970                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1971
1972         /* don't need @sqe from now on */
1973         trace_io_uring_submit_sqe(req, true);
1974
1975         /*
1976          * If we already have a head request, queue this one for async
1977          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
1978          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
1979          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
1980          * conditions are true (normal request), then just queue it.
1981          */
1982         if (unlikely(link->head)) {
1983                 ret = io_req_prep_async(req);
1984                 if (unlikely(ret))
1985                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
1986
1987                 trace_io_uring_link(req, link->head);
1988                 link->last->link = req;
1989                 link->last = req;
1990
1991                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1992                         return 0;
1993                 /* last request of the link, flush it */
1994                 req = link->head;
1995                 link->head = NULL;
1996                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
1997                         goto fallback;
1998
1999         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2000                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2001                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2002                         link->head = req;
2003                         link->last = req;
2004                 } else {
2005 fallback:
2006                         io_queue_sqe_fallback(req);
2007                 }
2008                 return 0;
2009         }
2010
2011         io_queue_sqe(req);
2012         return 0;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2017  */
2018 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2019 {
2020         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2021
2022         if (unlikely(state->link.head))
2023                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2024         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2025         io_submit_flush_completions(ctx);
2026         if (state->plug_started)
2027                 blk_finish_plug(&state->plug);
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Start submission side cache.
2032  */
2033 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2034                                   unsigned int max_ios)
2035 {
2036         state->plug_started = false;
2037         state->need_plug = max_ios > 2;
2038         state->submit_nr = max_ios;
2039         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2040         state->link.head = NULL;
2041 }
2042
2043 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2044 {
2045         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2046
2047         /*
2048          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2049          * since once we write the new head, the application could
2050          * write new data to them.
2051          */
2052         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2057  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2058  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2059  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2060  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2061  * prevent a re-load down the line.
2062  */
2063 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2064 {
2065         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
2066         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2067
2068         /*
2069          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2070          *
2071          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2072          *    head updates.
2073          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2074          *    though the application is the one updating it.
2075          */
2076         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
2077         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
2078                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2079                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2080                         head <<= 1;
2081                 return &ctx->sq_sqes[head];
2082         }
2083
2084         /* drop invalid entries */
2085         ctx->cq_extra--;
2086         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2087                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2088         return NULL;
2089 }
2090
2091 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2092         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2093 {
2094         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2095         unsigned int left;
2096         int ret;
2097
2098         if (unlikely(!entries))
2099                 return 0;
2100         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2101         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
2102         io_get_task_refs(left);
2103         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2104
2105         do {
2106                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2107                 struct io_kiocb *req;
2108
2109                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
2110                         break;
2111                 req = io_alloc_req(ctx);
2112                 sqe = io_get_sqe(ctx);
2113                 if (unlikely(!sqe)) {
2114                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2115                         break;
2116                 }
2117
2118                 /*
2119                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2120                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2121                  */
2122                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2123                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2124                         left--;
2125                         break;
2126                 }
2127         } while (--left);
2128
2129         if (unlikely(left)) {
2130                 ret -= left;
2131                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2132                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2133                         ret = -EAGAIN;
2134                 current->io_uring->cached_refs += left;
2135         }
2136
2137         io_submit_state_end(ctx);
2138          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2139         io_commit_sqring(ctx);
2140         return ret;
2141 }
2142
2143 struct io_wait_queue {
2144         struct wait_queue_entry wq;
2145         struct io_ring_ctx *ctx;
2146         unsigned cq_tail;
2147         unsigned nr_timeouts;
2148 };
2149
2150 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
2151 {
2152         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2153         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
2154
2155         /*
2156          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
2157          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
2158          * regardless of event count.
2159          */
2160         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
2161 }
2162
2163 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2164                             int wake_flags, void *key)
2165 {
2166         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
2167                                                         wq);
2168
2169         /*
2170          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2171          * the task, and the next invocation will do it.
2172          */
2173         if (io_should_wake(iowq) ||
2174             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
2175                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2176         return -1;
2177 }
2178
2179 int io_run_task_work_sig(void)
2180 {
2181         if (io_run_task_work())
2182                 return 1;
2183         if (task_sigpending(current))
2184                 return -EINTR;
2185         return 0;
2186 }
2187
2188 /* when returns >0, the caller should retry */
2189 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2190                                           struct io_wait_queue *iowq,
2191                                           ktime_t timeout)
2192 {
2193         int ret;
2194         unsigned long check_cq;
2195
2196         /* make sure we run task_work before checking for signals */
2197         ret = io_run_task_work_sig();
2198         if (ret || io_should_wake(iowq))
2199                 return ret;
2200
2201         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2202         if (unlikely(check_cq)) {
2203                 /* let the caller flush overflows, retry */
2204                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2205                         return 1;
2206                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
2207                         return -EBADR;
2208         }
2209         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
2210                 return -ETIME;
2211         return 1;
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2216  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2217  */
2218 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
2219                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
2220                           struct __kernel_timespec __user *uts)
2221 {
2222         struct io_wait_queue iowq;
2223         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2224         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
2225         int ret;
2226
2227         do {
2228                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
2229                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
2230                         return 0;
2231                 if (!io_run_task_work())
2232                         break;
2233         } while (1);
2234
2235         if (sig) {
2236 #ifdef CONFIG_COMPAT
2237                 if (in_compat_syscall())
2238                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
2239                                                       sigsz);
2240                 else
2241 #endif
2242                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
2243
2244                 if (ret)
2245                         return ret;
2246         }
2247
2248         if (uts) {
2249                 struct timespec64 ts;
2250
2251                 if (get_timespec64(&ts, uts))
2252                         return -EFAULT;
2253                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
2254         }
2255
2256         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2257         iowq.wq.private = current;
2258         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2259         iowq.ctx = ctx;
2260         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2261         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2262
2263         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2264         do {
2265                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
2266                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
2267                         ret = -EBUSY;
2268                         break;
2269                 }
2270                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2271                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
2272                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
2273                 cond_resched();
2274         } while (ret > 0);
2275
2276         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2277         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2278
2279         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2280 }
2281
2282 static void io_mem_free(void *ptr)
2283 {
2284         struct page *page;
2285
2286         if (!ptr)
2287                 return;
2288
2289         page = virt_to_head_page(ptr);
2290         if (put_page_testzero(page))
2291                 free_compound_page(page);
2292 }
2293
2294 static void *io_mem_alloc(size_t size)
2295 {
2296         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
2297
2298         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
2299 }
2300
2301 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
2302                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2303 {
2304         struct io_rings *rings;
2305         size_t off, sq_array_size;
2306
2307         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2308         if (off == SIZE_MAX)
2309                 return SIZE_MAX;
2310         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2311                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2312                         return SIZE_MAX;
2313         }
2314
2315 #ifdef CONFIG_SMP
2316         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2317         if (off == 0)
2318                 return SIZE_MAX;
2319 #endif
2320
2321         if (sq_offset)
2322                 *sq_offset = off;
2323
2324         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2325         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2326                 return SIZE_MAX;
2327
2328         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2329                 return SIZE_MAX;
2330
2331         return off;
2332 }
2333
2334 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
2335                                unsigned int eventfd_async)
2336 {
2337         struct io_ev_fd *ev_fd;
2338         __s32 __user *fds = arg;
2339         int fd;
2340
2341         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
2342                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
2343         if (ev_fd)
2344                 return -EBUSY;
2345
2346         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
2347                 return -EFAULT;
2348
2349         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
2350         if (!ev_fd)
2351                 return -ENOMEM;
2352
2353         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
2354         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
2355                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
2356                 kfree(ev_fd);
2357                 return ret;
2358         }
2359
2360         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2361         ctx->evfd_last_cq_tail = ctx->cached_cq_tail;
2362         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
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 __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2417 {
2418         io_sq_thread_finish(ctx);
2419
2420         if (ctx->mm_account) {
2421                 mmdrop(ctx->mm_account);
2422                 ctx->mm_account = NULL;
2423         }
2424
2425         io_rsrc_refs_drop(ctx);
2426         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
2427         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
2428         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
2429
2430         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2431         if (ctx->buf_data)
2432                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2433         if (ctx->file_data)
2434                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
2435         if (ctx->rings)
2436                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2437         io_eventfd_unregister(ctx);
2438         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, io_apoll_cache_free);
2439         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2440         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2441         io_destroy_buffers(ctx);
2442         if (ctx->sq_creds)
2443                 put_cred(ctx->sq_creds);
2444         if (ctx->submitter_task)
2445                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2446
2447         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
2448         if (ctx->rsrc_node)
2449                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
2450         if (ctx->rsrc_backup_node)
2451                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
2452         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
2453         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2454
2455         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
2456         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
2457
2458 #if defined(CONFIG_UNIX)
2459         if (ctx->ring_sock) {
2460                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
2461                 sock_release(ctx->ring_sock);
2462         }
2463 #endif
2464         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2465         WARN_ON_ONCE(ctx->notif_slots || ctx->nr_notif_slots);
2466
2467         io_mem_free(ctx->rings);
2468         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
2469
2470         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2471         free_uid(ctx->user);
2472         io_req_caches_free(ctx);
2473         if (ctx->hash_map)
2474                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2475         kfree(ctx->cancel_table.hbs);
2476         kfree(ctx->cancel_table_locked.hbs);
2477         kfree(ctx->dummy_ubuf);
2478         kfree(ctx->io_bl);
2479         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2480         kfree(ctx);
2481 }
2482
2483 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2484 {
2485         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2486         __poll_t mask = 0;
2487
2488         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
2489         /*
2490          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2491          * io_commit_cqring
2492          */
2493         smp_rmb();
2494         if (!io_sqring_full(ctx))
2495                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2496
2497         /*
2498          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2499          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2500          *      CPU0                    CPU1
2501          *      ----                    ----
2502          * lock(&ctx->uring_lock);
2503          *                              lock(&ep->mtx);
2504          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2505          * lock(&ep->mtx);
2506          *
2507          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2508          * pushs them to do the flush.
2509          */
2510         if (io_cqring_events(ctx) ||
2511             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
2512                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2513
2514         return mask;
2515 }
2516
2517 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
2518 {
2519         const struct cred *creds;
2520
2521         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
2522         if (creds) {
2523                 put_cred(creds);
2524                 return 0;
2525         }
2526
2527         return -EINVAL;
2528 }
2529
2530 struct io_tctx_exit {
2531         struct callback_head            task_work;
2532         struct completion               completion;
2533         struct io_ring_ctx              *ctx;
2534 };
2535
2536 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2537 {
2538         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2539         struct io_tctx_exit *work;
2540
2541         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2542         /*
2543          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
2544          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2545          */
2546         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
2547                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2548         complete(&work->completion);
2549 }
2550
2551 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2552 {
2553         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2554
2555         return req->ctx == data;
2556 }
2557
2558 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2559 {
2560         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2561         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2562         unsigned long interval = HZ / 20;
2563         struct io_tctx_exit exit;
2564         struct io_tctx_node *node;
2565         int ret;
2566
2567         /*
2568          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2569          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2570          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2571          * as nobody else will be looking for them.
2572          */
2573         do {
2574                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2575                         cond_resched();
2576
2577                 if (ctx->sq_data) {
2578                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2579                         struct task_struct *tsk;
2580
2581                         io_sq_thread_park(sqd);
2582                         tsk = sqd->thread;
2583                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2584                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2585                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2586                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2587                 }
2588
2589                 io_req_caches_free(ctx);
2590
2591                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2592                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2593                         interval = HZ * 60;
2594                 }
2595         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2596
2597         init_completion(&exit.completion);
2598         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2599         exit.ctx = ctx;
2600         /*
2601          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
2602          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
2603          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
2604          * this lock/unlock section also waits them to finish.
2605          */
2606         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2607         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2608                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2609
2610                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2611                                         ctx_node);
2612                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2613                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2614                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2615                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2616                         continue;
2617
2618                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2619                 wait_for_completion(&exit.completion);
2620                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2621         }
2622         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2623         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2624         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2625
2626         io_ring_ctx_free(ctx);
2627 }
2628
2629 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2630 {
2631         unsigned long index;
2632         struct creds *creds;
2633
2634         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2635         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2636         if (ctx->rings)
2637                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
2638         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2639                 io_unregister_personality(ctx, index);
2640         if (ctx->rings)
2641                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
2642         io_notif_unregister(ctx);
2643         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2644
2645         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2646         if (ctx->rings) {
2647                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
2648                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
2649                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2650         }
2651
2652         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2653         /*
2654          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2655          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2656          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2657          * over using system_wq.
2658          */
2659         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
2660 }
2661
2662 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2663 {
2664         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2665
2666         file->private_data = NULL;
2667         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
2668         return 0;
2669 }
2670
2671 struct io_task_cancel {
2672         struct task_struct *task;
2673         bool all;
2674 };
2675
2676 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2677 {
2678         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2679         struct io_task_cancel *cancel = data;
2680
2681         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
2682 }
2683
2684 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
2685                                          struct task_struct *task,
2686                                          bool cancel_all)
2687 {
2688         struct io_defer_entry *de;
2689         LIST_HEAD(list);
2690
2691         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2692         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
2693                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
2694                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
2695                         break;
2696                 }
2697         }
2698         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2699         if (list_empty(&list))
2700                 return false;
2701
2702         while (!list_empty(&list)) {
2703                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
2704                 list_del_init(&de->list);
2705                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
2706                 kfree(de);
2707         }
2708         return true;
2709 }
2710
2711 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
2712 {
2713         struct io_tctx_node *node;
2714         enum io_wq_cancel cret;
2715         bool ret = false;
2716
2717         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2718         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
2719                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
2720
2721                 /*
2722                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
2723                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
2724                  */
2725                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
2726                         continue;
2727                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2728                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2729         }
2730         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2731
2732         return ret;
2733 }
2734
2735 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
2736                                                 struct task_struct *task,
2737                                                 bool cancel_all)
2738 {
2739         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
2740         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
2741         enum io_wq_cancel cret;
2742         bool ret = false;
2743
2744         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
2745         if (!ctx->rings)
2746                 return false;
2747
2748         if (!task) {
2749                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
2750         } else if (tctx && tctx->io_wq) {
2751                 /*
2752                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
2753                  * it's fine as the task is in exit/exec.
2754                  */
2755                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
2756                                        &cancel, true);
2757                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
2758         }
2759
2760         /* SQPOLL thread does its own polling */
2761         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
2762             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
2763                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2764                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
2765                         ret = true;
2766                 }
2767         }
2768
2769         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
2770         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2771         ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
2772         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2773         ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
2774         if (task)
2775                 ret |= io_run_task_work();
2776         return ret;
2777 }
2778
2779 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
2780 {
2781         if (tracked)
2782                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
2783         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
2784 }
2785
2786 /*
2787  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
2788  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
2789  */
2790 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
2791 {
2792         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2793         struct io_ring_ctx *ctx;
2794         s64 inflight;
2795         DEFINE_WAIT(wait);
2796
2797         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
2798
2799         if (!current->io_uring)
2800                 return;
2801         if (tctx->io_wq)
2802                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
2803
2804         atomic_inc(&tctx->in_idle);
2805         do {
2806                 bool loop = false;
2807
2808                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2809                 /* read completions before cancelations */
2810                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
2811                 if (!inflight)
2812                         break;
2813
2814                 if (!sqd) {
2815                         struct io_tctx_node *node;
2816                         unsigned long index;
2817
2818                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
2819                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
2820                                 if (node->ctx->sq_data)
2821                                         continue;
2822                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
2823                                                         current, cancel_all);
2824                         }
2825                 } else {
2826                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
2827                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
2828                                                                      current,
2829                                                                      cancel_all);
2830                 }
2831
2832                 if (loop) {
2833                         cond_resched();
2834                         continue;
2835                 }
2836
2837                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
2838                 io_run_task_work();
2839                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2840
2841                 /*
2842                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
2843                  * avoids a race where a completion comes in before we did
2844                  * prepare_to_wait().
2845                  */
2846                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
2847                         schedule();
2848                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
2849         } while (1);
2850
2851         io_uring_clean_tctx(tctx);
2852         if (cancel_all) {
2853                 /*
2854                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
2855                  * ->in_idle set for normal exit.
2856                  */
2857                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
2858                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
2859                 __io_uring_free(current);
2860         }
2861 }
2862
2863 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
2864 {
2865         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
2866 }
2867
2868 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
2869                                             loff_t pgoff, size_t sz)
2870 {
2871         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2872         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
2873         struct page *page;
2874         void *ptr;
2875
2876         switch (offset) {
2877         case IORING_OFF_SQ_RING:
2878         case IORING_OFF_CQ_RING:
2879                 ptr = ctx->rings;
2880                 break;
2881         case IORING_OFF_SQES:
2882                 ptr = ctx->sq_sqes;
2883                 break;
2884         default:
2885                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2886         }
2887
2888         page = virt_to_head_page(ptr);
2889         if (sz > page_size(page))
2890                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2891
2892         return ptr;
2893 }
2894
2895 #ifdef CONFIG_MMU
2896
2897 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2898 {
2899         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
2900         unsigned long pfn;
2901         void *ptr;
2902
2903         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
2904         if (IS_ERR(ptr))
2905                 return PTR_ERR(ptr);
2906
2907         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
2908         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
2909 }
2910
2911 #else /* !CONFIG_MMU */
2912
2913 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2914 {
2915         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
2916 }
2917
2918 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
2919 {
2920         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
2921 }
2922
2923 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
2924         unsigned long addr, unsigned long len,
2925         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
2926 {
2927         void *ptr;
2928
2929         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
2930         if (IS_ERR(ptr))
2931                 return PTR_ERR(ptr);
2932
2933         return (unsigned long) ptr;
2934 }
2935
2936 #endif /* !CONFIG_MMU */
2937
2938 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
2939 {
2940         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
2941                 struct io_uring_getevents_arg arg;
2942
2943                 if (argsz != sizeof(arg))
2944                         return -EINVAL;
2945                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2946                         return -EFAULT;
2947         }
2948         return 0;
2949 }
2950
2951 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
2952                           struct __kernel_timespec __user **ts,
2953                           const sigset_t __user **sig)
2954 {
2955         struct io_uring_getevents_arg arg;
2956
2957         /*
2958          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
2959          * is just a pointer to the sigset_t.
2960          */
2961         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
2962                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
2963                 *ts = NULL;
2964                 return 0;
2965         }
2966
2967         /*
2968          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
2969          * timespec and sigset_t pointers if good.
2970          */
2971         if (*argsz != sizeof(arg))
2972                 return -EINVAL;
2973         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
2974                 return -EFAULT;
2975         if (arg.pad)
2976                 return -EINVAL;
2977         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
2978         *argsz = arg.sigmask_sz;
2979         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
2984                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
2985                 size_t, argsz)
2986 {
2987         struct io_ring_ctx *ctx;
2988         struct fd f;
2989         long ret;
2990
2991         io_run_task_work();
2992
2993         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
2994                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
2995                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
2996                 return -EINVAL;
2997
2998         /*
2999          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3000          * need only dereference our task private array to find it.
3001          */
3002         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3003                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3004
3005                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3006                         return -EINVAL;
3007                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3008                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
3009                 f.flags = 0;
3010                 if (unlikely(!f.file))
3011                         return -EBADF;
3012         } else {
3013                 f = fdget(fd);
3014                 if (unlikely(!f.file))
3015                         return -EBADF;
3016                 ret = -EOPNOTSUPP;
3017                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(f.file)))
3018                         goto out;
3019         }
3020
3021         ctx = f.file->private_data;
3022         ret = -EBADFD;
3023         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3024                 goto out;
3025
3026         /*
3027          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3028          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3029          * we were asked to.
3030          */
3031         ret = 0;
3032         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3033                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
3034
3035                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3036                         ret = -EOWNERDEAD;
3037                         goto out;
3038                 }
3039                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3040                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3041                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
3042                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3043                         if (ret)
3044                                 goto out;
3045                 }
3046                 ret = to_submit;
3047         } else if (to_submit) {
3048                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3049                 if (unlikely(ret))
3050                         goto out;
3051
3052                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3053                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3054                 if (ret != to_submit) {
3055                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3056                         goto out;
3057                 }
3058                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
3059                         goto iopoll_locked;
3060                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3061         }
3062         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3063                 int ret2;
3064                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3065                         /*
3066                          * We disallow the app entering submit/complete with
3067                          * polling, but we still need to lock the ring to
3068                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3069                          * a workqueue.
3070                          */
3071                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3072 iopoll_locked:
3073                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
3074                         if (likely(!ret2)) {
3075                                 min_complete = min(min_complete,
3076                                                    ctx->cq_entries);
3077                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3078                         }
3079                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3080                 } else {
3081                         const sigset_t __user *sig;
3082                         struct __kernel_timespec __user *ts;
3083
3084                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
3085                         if (likely(!ret2)) {
3086                                 min_complete = min(min_complete,
3087                                                    ctx->cq_entries);
3088                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
3089                                                       argsz, ts);
3090                         }
3091                 }
3092
3093                 if (!ret) {
3094                         ret = ret2;
3095
3096                         /*
3097                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3098                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3099                          * as they are obviously ok with those drops.
3100                          */
3101                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3102                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3103                                           &ctx->check_cq);
3104                 }
3105         }
3106 out:
3107         fdput(f);
3108         return ret;
3109 }
3110
3111 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3112         .release        = io_uring_release,
3113         .mmap           = io_uring_mmap,
3114 #ifndef CONFIG_MMU
3115         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
3116         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3117 #endif
3118         .poll           = io_uring_poll,
3119 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3120         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3121 #endif
3122 };
3123
3124 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3125 {
3126         return file->f_op == &io_uring_fops;
3127 }
3128
3129 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3130                                          struct io_uring_params *p)
3131 {
3132         struct io_rings *rings;
3133         size_t size, sq_array_offset;
3134
3135         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3136         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3137         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3138
3139         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
3140         if (size == SIZE_MAX)
3141                 return -EOVERFLOW;
3142
3143         rings = io_mem_alloc(size);
3144         if (!rings)
3145                 return -ENOMEM;
3146
3147         ctx->rings = rings;
3148         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3149         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3150         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3151         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3152         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3153
3154         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3155                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3156         else
3157                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3158         if (size == SIZE_MAX) {
3159                 io_mem_free(ctx->rings);
3160                 ctx->rings = NULL;
3161                 return -EOVERFLOW;
3162         }
3163
3164         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
3165         if (!ctx->sq_sqes) {
3166                 io_mem_free(ctx->rings);
3167                 ctx->rings = NULL;
3168                 return -ENOMEM;
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
3175 {
3176         int ret, fd;
3177
3178         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3179         if (fd < 0)
3180                 return fd;
3181
3182         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx, false);
3183         if (ret) {
3184                 put_unused_fd(fd);
3185                 return ret;
3186         }
3187         fd_install(fd, file);
3188         return fd;
3189 }
3190
3191 /*
3192  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3193  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3194  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
3195  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
3196  */
3197 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3198 {
3199         struct file *file;
3200 #if defined(CONFIG_UNIX)
3201         int ret;
3202
3203         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
3204                                 &ctx->ring_sock);
3205         if (ret)
3206                 return ERR_PTR(ret);
3207 #endif
3208
3209         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3210                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3211 #if defined(CONFIG_UNIX)
3212         if (IS_ERR(file)) {
3213                 sock_release(ctx->ring_sock);
3214                 ctx->ring_sock = NULL;
3215         } else {
3216                 ctx->ring_sock->file = file;
3217         }
3218 #endif
3219         return file;
3220 }
3221
3222 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3223                                   struct io_uring_params __user *params)
3224 {
3225         struct io_ring_ctx *ctx;
3226         struct file *file;
3227         int ret;
3228
3229         if (!entries)
3230                 return -EINVAL;
3231         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3232                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3233                         return -EINVAL;
3234                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3235         }
3236
3237         /*
3238          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3239          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3240          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3241          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3242          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3243          * of CQ ring entries manually.
3244          */
3245         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3246         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3247                 /*
3248                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3249                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3250                  * any cq vs sq ring sizing.
3251                  */
3252                 if (!p->cq_entries)
3253                         return -EINVAL;
3254                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3255                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3256                                 return -EINVAL;
3257                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3258                 }
3259                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3260                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3261                         return -EINVAL;
3262         } else {
3263                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3264         }
3265
3266         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3267         if (!ctx)
3268                 return -ENOMEM;
3269
3270         /*
3271          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3272          * space applications don't need to do io completion events
3273          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3274          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3275          */
3276         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3277             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3278                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3279
3280         ctx->compat = in_compat_syscall();
3281         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
3282                 ctx->user = get_uid(current_user());
3283
3284         /*
3285          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3286          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3287          */
3288         ret = -EINVAL;
3289         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3290                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3291                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3292                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
3293                         goto err;
3294                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3295         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3296                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3297         } else {
3298                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
3299                         goto err;
3300                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3301         }
3302
3303         /*
3304          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3305          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3306          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3307          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3308          */
3309         mmgrab(current->mm);
3310         ctx->mm_account = current->mm;
3311
3312         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3313         if (ret)
3314                 goto err;
3315
3316         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3317         if (ret)
3318                 goto err;
3319         /* always set a rsrc node */
3320         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
3321         if (ret)
3322                 goto err;
3323         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
3324
3325         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
3326         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3327         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3328         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3329         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3330         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3331         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3332         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3333
3334         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
3335         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3336         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3337         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3338         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3339         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3340         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3341         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3342
3343         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3344                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3345                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3346                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3347                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3348                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3349                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
3350
3351         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3352                 ret = -EFAULT;
3353                 goto err;
3354         }
3355
3356         file = io_uring_get_file(ctx);
3357         if (IS_ERR(file)) {
3358                 ret = PTR_ERR(file);
3359                 goto err;
3360         }
3361
3362         /*
3363          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3364          * having closed it before we finish setup
3365          */
3366         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
3367         if (ret < 0) {
3368                 /* fput will clean it up */
3369                 fput(file);
3370                 return ret;
3371         }
3372
3373         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3374         return ret;
3375 err:
3376         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3377         return ret;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3382  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3383  * params structure passed in.
3384  */
3385 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3386 {
3387         struct io_uring_params p;
3388         int i;
3389
3390         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3391                 return -EFAULT;
3392         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3393                 if (p.resv[i])
3394                         return -EINVAL;
3395         }
3396
3397         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3398                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3399                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3400                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3401                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3402                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3403                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER))
3404                 return -EINVAL;
3405
3406         return io_uring_create(entries, &p, params);
3407 }
3408
3409 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3410                 struct io_uring_params __user *, params)
3411 {
3412         return io_uring_setup(entries, params);
3413 }
3414
3415 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
3416                            unsigned nr_args)
3417 {
3418         struct io_uring_probe *p;
3419         size_t size;
3420         int i, ret;
3421
3422         size = struct_size(p, ops, nr_args);
3423         if (size == SIZE_MAX)
3424                 return -EOVERFLOW;
3425         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3426         if (!p)
3427                 return -ENOMEM;
3428
3429         ret = -EFAULT;
3430         if (copy_from_user(p, arg, size))
3431                 goto out;
3432         ret = -EINVAL;
3433         if (memchr_inv(p, 0, size))
3434                 goto out;
3435
3436         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
3437         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
3438                 nr_args = IORING_OP_LAST;
3439
3440         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3441                 p->ops[i].op = i;
3442                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
3443                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
3444         }
3445         p->ops_len = i;
3446
3447         ret = 0;
3448         if (copy_to_user(arg, p, size))
3449                 ret = -EFAULT;
3450 out:
3451         kfree(p);
3452         return ret;
3453 }
3454
3455 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
3456 {
3457         const struct cred *creds;
3458         u32 id;
3459         int ret;
3460
3461         creds = get_current_cred();
3462
3463         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
3464                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
3465         if (ret < 0) {
3466                 put_cred(creds);
3467                 return ret;
3468         }
3469         return id;
3470 }
3471
3472 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
3473                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
3474 {
3475         struct io_uring_restriction *res;
3476         size_t size;
3477         int i, ret;
3478
3479         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
3480         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3481                 return -EBADFD;
3482
3483         /* We allow only a single restrictions registration */
3484         if (ctx->restrictions.registered)
3485                 return -EBUSY;
3486
3487         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
3488                 return -EINVAL;
3489
3490         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
3491         if (size == SIZE_MAX)
3492                 return -EOVERFLOW;
3493
3494         res = memdup_user(arg, size);
3495         if (IS_ERR(res))
3496                 return PTR_ERR(res);
3497
3498         ret = 0;
3499
3500         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
3501                 switch (res[i].opcode) {
3502                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
3503                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
3504                                 ret = -EINVAL;
3505                                 goto out;
3506                         }
3507
3508                         __set_bit(res[i].register_op,
3509                                   ctx->restrictions.register_op);
3510                         break;
3511                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
3512                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
3513                                 ret = -EINVAL;
3514                                 goto out;
3515                         }
3516
3517                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
3518                         break;
3519                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
3520                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
3521                         break;
3522                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
3523                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
3524                         break;
3525                 default:
3526                         ret = -EINVAL;
3527                         goto out;
3528                 }
3529         }
3530
3531 out:
3532         /* Reset all restrictions if an error happened */
3533         if (ret != 0)
3534                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
3535         else
3536                 ctx->restrictions.registered = true;
3537
3538         kfree(res);
3539         return ret;
3540 }
3541
3542 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
3543 {
3544         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3545                 return -EBADFD;
3546
3547         if (ctx->restrictions.registered)
3548                 ctx->restricted = 1;
3549
3550         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
3551         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3552                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
3557                                        void __user *arg, unsigned len)
3558 {
3559         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3560         cpumask_var_t new_mask;
3561         int ret;
3562
3563         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3564                 return -EINVAL;
3565
3566         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3567                 return -ENOMEM;
3568
3569         cpumask_clear(new_mask);
3570         if (len > cpumask_size())
3571                 len = cpumask_size();
3572
3573         if (in_compat_syscall()) {
3574                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
3575                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
3576                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
3577         } else {
3578                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
3579         }
3580
3581         if (ret) {
3582                 free_cpumask_var(new_mask);
3583                 return -EFAULT;
3584         }
3585
3586         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
3587         free_cpumask_var(new_mask);
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
3592 {
3593         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3594
3595         if (!tctx || !tctx->io_wq)
3596                 return -EINVAL;
3597
3598         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
3599 }
3600
3601 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
3602                                                void __user *arg)
3603         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3604 {
3605         struct io_tctx_node *node;
3606         struct io_uring_task *tctx = NULL;
3607         struct io_sq_data *sqd = NULL;
3608         __u32 new_count[2];
3609         int i, ret;
3610
3611         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
3612                 return -EFAULT;
3613         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3614                 if (new_count[i] > INT_MAX)
3615                         return -EINVAL;
3616
3617         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3618                 sqd = ctx->sq_data;
3619                 if (sqd) {
3620                         /*
3621                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
3622                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
3623                          * a ref to the ctx.
3624                          */
3625                         refcount_inc(&sqd->refs);
3626                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3627                         mutex_lock(&sqd->lock);
3628                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3629                         if (sqd->thread)
3630                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
3631                 }
3632         } else {
3633                 tctx = current->io_uring;
3634         }
3635
3636         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
3637
3638         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3639                 if (new_count[i])
3640                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
3641         ctx->iowq_limits_set = true;
3642
3643         if (tctx && tctx->io_wq) {
3644                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3645                 if (ret)
3646                         goto err;
3647         } else {
3648                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
3649         }
3650
3651         if (sqd) {
3652                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3653                 io_put_sq_data(sqd);
3654         }
3655
3656         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
3657                 return -EFAULT;
3658
3659         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
3660         if (sqd)
3661                 return 0;
3662
3663         /* now propagate the restriction to all registered users */
3664         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3665                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3666
3667                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
3668                         continue;
3669
3670                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
3671                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
3672                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
3673                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
3674         }
3675         return 0;
3676 err:
3677         if (sqd) {
3678                 mutex_unlock(&sqd->lock);
3679                 io_put_sq_data(sqd);
3680         }
3681         return ret;
3682 }
3683
3684 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
3685                                void __user *arg, unsigned nr_args)
3686         __releases(ctx->uring_lock)
3687         __acquires(ctx->uring_lock)
3688 {
3689         int ret;
3690
3691         /*
3692          * We don't quiesce the refs for register anymore and so it can't be
3693          * dying as we're holding a file ref here.
3694          */
3695         if (WARN_ON_ONCE(percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
3696                 return -ENXIO;
3697
3698         if (ctx->restricted) {
3699                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
3700                         return -EINVAL;
3701                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
3702                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
3703                         return -EACCES;
3704         }
3705
3706         switch (opcode) {
3707         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
3708                 ret = -EFAULT;
3709                 if (!arg)
3710                         break;
3711                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3712                 break;
3713         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
3714                 ret = -EINVAL;
3715                 if (arg || nr_args)
3716                         break;
3717                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
3718                 break;
3719         case IORING_REGISTER_FILES:
3720                 ret = -EFAULT;
3721                 if (!arg)
3722                         break;
3723                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
3724                 break;
3725         case IORING_UNREGISTER_FILES:
3726                 ret = -EINVAL;
3727                 if (arg || nr_args)
3728                         break;
3729                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
3730                 break;
3731         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
3732                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
3733                 break;
3734         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
3735                 ret = -EINVAL;
3736                 if (nr_args != 1)
3737                         break;
3738                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
3739                 break;
3740         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
3741                 ret = -EINVAL;
3742                 if (nr_args != 1)
3743                         break;
3744                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
3745                 break;
3746         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
3747                 ret = -EINVAL;
3748                 if (arg || nr_args)
3749                         break;
3750                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
3751                 break;
3752         case IORING_REGISTER_PROBE:
3753                 ret = -EINVAL;
3754                 if (!arg || nr_args > 256)
3755                         break;
3756                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
3757                 break;
3758         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
3759                 ret = -EINVAL;
3760                 if (arg || nr_args)
3761                         break;
3762                 ret = io_register_personality(ctx);
3763                 break;
3764         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
3765                 ret = -EINVAL;
3766                 if (arg)
3767                         break;
3768                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
3769                 break;
3770         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
3771                 ret = -EINVAL;
3772                 if (arg || nr_args)
3773                         break;
3774                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
3775                 break;
3776         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
3777                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
3778                 break;
3779         case IORING_REGISTER_FILES2:
3780                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
3781                 break;
3782         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
3783                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3784                                               IORING_RSRC_FILE);
3785                 break;
3786         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
3787                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
3788                 break;
3789         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
3790                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
3791                                               IORING_RSRC_BUFFER);
3792                 break;
3793         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
3794                 ret = -EINVAL;
3795                 if (!arg || !nr_args)
3796                         break;
3797                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
3798                 break;
3799         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
3800                 ret = -EINVAL;
3801                 if (arg || nr_args)
3802                         break;
3803                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
3804                 break;
3805         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
3806                 ret = -EINVAL;
3807                 if (!arg || nr_args != 2)
3808                         break;
3809                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
3810                 break;
3811         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
3812                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
3813                 break;
3814         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
3815                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
3816                 break;
3817         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
3818                 ret = -EINVAL;
3819                 if (!arg || nr_args != 1)
3820                         break;
3821                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
3822                 break;
3823         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
3824                 ret = -EINVAL;
3825                 if (!arg || nr_args != 1)
3826                         break;
3827                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
3828                 break;
3829         case IORING_REGISTER_SYNC_CANCEL:
3830                 ret = -EINVAL;
3831                 if (!arg || nr_args != 1)
3832                         break;
3833                 ret = io_sync_cancel(ctx, arg);
3834                 break;
3835         case IORING_REGISTER_FILE_ALLOC_RANGE:
3836                 ret = -EINVAL;
3837                 if (!arg || nr_args)
3838                         break;
3839                 ret = io_register_file_alloc_range(ctx, arg);
3840                 break;
3841         case IORING_REGISTER_NOTIFIERS:
3842                 ret = io_notif_register(ctx, arg, nr_args);
3843                 break;
3844         case IORING_UNREGISTER_NOTIFIERS:
3845                 ret = -EINVAL;
3846                 if (arg || nr_args)
3847                         break;
3848                 ret = io_notif_unregister(ctx);
3849                 break;
3850         default:
3851                 ret = -EINVAL;
3852                 break;
3853         }
3854
3855         return ret;
3856 }
3857
3858 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
3859                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
3860 {
3861         struct io_ring_ctx *ctx;
3862         long ret = -EBADF;
3863         struct fd f;
3864
3865         f = fdget(fd);
3866         if (!f.file)
3867                 return -EBADF;
3868
3869         ret = -EOPNOTSUPP;
3870         if (!io_is_uring_fops(f.file))
3871                 goto out_fput;
3872
3873         ctx = f.file->private_data;
3874
3875         io_run_task_work();
3876
3877         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3878         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
3879         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3880         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
3881 out_fput:
3882         fdput(f);
3883         return ret;
3884 }
3885
3886 static int __init io_uring_init(void)
3887 {
3888 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
3889         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3890         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
3891 } while (0)
3892
3893 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3894         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
3895         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3916         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3921         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3922         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3923         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3924         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3926         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3927
3928         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3929                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3930         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3931                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3932
3933         /* ->buf_index is u16 */
3934         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3935         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3936                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3937
3938         /* should fit into one byte */
3939         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3940         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3941         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3942
3943         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
3944
3945         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3946
3947         io_uring_optable_init();
3948
3949         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
3950                                 SLAB_ACCOUNT);
3951         return 0;
3952 };
3953 __initcall(io_uring_init);