]> Git Repo - J-linux.git/blob - io_uring/io_uring.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.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/mm.h>
55 #include <linux/mman.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/slab.h>
58 #include <linux/bvec.h>
59 #include <linux/net.h>
60 #include <net/sock.h>
61 #include <linux/anon_inodes.h>
62 #include <linux/sched/mm.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/nospec.h>
65 #include <linux/fsnotify.h>
66 #include <linux/fadvise.h>
67 #include <linux/task_work.h>
68 #include <linux/io_uring.h>
69 #include <linux/io_uring/cmd.h>
70 #include <linux/audit.h>
71 #include <linux/security.h>
72 #include <linux/jump_label.h>
73 #include <asm/shmparam.h>
74
75 #define CREATE_TRACE_POINTS
76 #include <trace/events/io_uring.h>
77
78 #include <uapi/linux/io_uring.h>
79
80 #include "io-wq.h"
81
82 #include "io_uring.h"
83 #include "opdef.h"
84 #include "refs.h"
85 #include "tctx.h"
86 #include "register.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 #include "waitid.h"
95 #include "futex.h"
96 #include "napi.h"
97 #include "uring_cmd.h"
98 #include "msg_ring.h"
99 #include "memmap.h"
100
101 #include "timeout.h"
102 #include "poll.h"
103 #include "rw.h"
104 #include "alloc_cache.h"
105 #include "eventfd.h"
106
107 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
108                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
111                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
116
117 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
118                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
119
120 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
121
122 #define IO_COMPL_BATCH                  32
123 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
124 #define IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX         20
125
126 struct io_defer_entry {
127         struct list_head        list;
128         struct io_kiocb         *req;
129         u32                     seq;
130 };
131
132 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
133 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
134 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
135
136 /*
137  * No waiters. It's larger than any valid value of the tw counter
138  * so that tests against ->cq_wait_nr would fail and skip wake_up().
139  */
140 #define IO_CQ_WAKE_INIT         (-1U)
141 /* Forced wake up if there is a waiter regardless of ->cq_wait_nr */
142 #define IO_CQ_WAKE_FORCE        (IO_CQ_WAKE_INIT >> 1)
143
144 static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
145                                          struct io_uring_task *tctx,
146                                          bool cancel_all);
147
148 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
149
150 static __read_mostly DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(io_key_has_sqarray);
151
152 struct kmem_cache *req_cachep;
153 static struct workqueue_struct *iou_wq __ro_after_init;
154
155 static int __read_mostly sysctl_io_uring_disabled;
156 static int __read_mostly sysctl_io_uring_group = -1;
157
158 #ifdef CONFIG_SYSCTL
159 static struct ctl_table kernel_io_uring_disabled_table[] = {
160         {
161                 .procname       = "io_uring_disabled",
162                 .data           = &sysctl_io_uring_disabled,
163                 .maxlen         = sizeof(sysctl_io_uring_disabled),
164                 .mode           = 0644,
165                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
166                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
167                 .extra2         = SYSCTL_TWO,
168         },
169         {
170                 .procname       = "io_uring_group",
171                 .data           = &sysctl_io_uring_group,
172                 .maxlen         = sizeof(gid_t),
173                 .mode           = 0644,
174                 .proc_handler   = proc_dointvec,
175         },
176 };
177 #endif
178
179 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
180 {
181         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
182 }
183
184 static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
185 {
186         return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
187 }
188
189 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
190 {
191         struct io_kiocb *req;
192
193         io_for_each_link(req, head) {
194                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
195                         return true;
196         }
197         return false;
198 }
199
200 /*
201  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
202  * User must not hold timeout_lock.
203  */
204 bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct io_uring_task *tctx,
205                         bool cancel_all)
206 {
207         bool matched;
208
209         if (tctx && head->tctx != tctx)
210                 return false;
211         if (cancel_all)
212                 return true;
213
214         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
215                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
216
217                 /* protect against races with linked timeouts */
218                 raw_spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
219                 matched = io_match_linked(head);
220                 raw_spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
221         } else {
222                 matched = io_match_linked(head);
223         }
224         return matched;
225 }
226
227 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
228 {
229         req_set_fail(req);
230         io_req_set_res(req, res, 0);
231 }
232
233 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
234 {
235         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
236 }
237
238 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
239 {
240         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
241
242         complete(&ctx->ref_comp);
243 }
244
245 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
246 {
247         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
248                                                 fallback_work.work);
249         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
250         struct io_kiocb *req, *tmp;
251         struct io_tw_state ts = {};
252
253         percpu_ref_get(&ctx->refs);
254         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
255         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
256                 req->io_task_work.func(req, &ts);
257         io_submit_flush_completions(ctx);
258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
259         percpu_ref_put(&ctx->refs);
260 }
261
262 static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
263 {
264         unsigned int hash_buckets;
265         int i;
266
267         do {
268                 hash_buckets = 1U << bits;
269                 table->hbs = kvmalloc_array(hash_buckets, sizeof(table->hbs[0]),
270                                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
271                 if (table->hbs)
272                         break;
273                 if (bits == 1)
274                         return -ENOMEM;
275                 bits--;
276         } while (1);
277
278         table->hash_bits = bits;
279         for (i = 0; i < hash_buckets; i++)
280                 INIT_HLIST_HEAD(&table->hbs[i].list);
281         return 0;
282 }
283
284 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
285 {
286         struct io_ring_ctx *ctx;
287         int hash_bits;
288         bool ret;
289
290         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
291         if (!ctx)
292                 return NULL;
293
294         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
295
296         /*
297          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
298          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
299          * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
300          */
301         hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
302         hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
303         if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
304                 goto err;
305         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
306                             0, GFP_KERNEL))
307                 goto err;
308
309         ctx->flags = p->flags;
310         ctx->hybrid_poll_time = LLONG_MAX;
311         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, IO_CQ_WAKE_INIT);
312         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
314         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
315         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
316         ret = io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_POLL_ALLOC_CACHE_MAX,
317                             sizeof(struct async_poll));
318         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
319                             sizeof(struct io_async_msghdr));
320         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->rw_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
321                             sizeof(struct io_async_rw));
322         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->uring_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
323                             sizeof(struct uring_cache));
324         spin_lock_init(&ctx->msg_lock);
325         ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->msg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
326                             sizeof(struct io_kiocb));
327         ret |= io_futex_cache_init(ctx);
328         if (ret)
329                 goto free_ref;
330         init_completion(&ctx->ref_comp);
331         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
332         mutex_init(&ctx->uring_lock);
333         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
334         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
335         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
336         raw_spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
337         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
338         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
339         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
340         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
341         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
342         init_llist_head(&ctx->work_llist);
343         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
344         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
345         INIT_HLIST_HEAD(&ctx->waitid_list);
346 #ifdef CONFIG_FUTEX
347         INIT_HLIST_HEAD(&ctx->futex_list);
348 #endif
349         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
350         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
351         INIT_HLIST_HEAD(&ctx->cancelable_uring_cmd);
352         io_napi_init(ctx);
353         mutex_init(&ctx->resize_lock);
354
355         return ctx;
356
357 free_ref:
358         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
359 err:
360         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, kfree);
361         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
362         io_alloc_cache_free(&ctx->rw_cache, io_rw_cache_free);
363         io_alloc_cache_free(&ctx->uring_cache, kfree);
364         io_alloc_cache_free(&ctx->msg_cache, io_msg_cache_free);
365         io_futex_cache_free(ctx);
366         kvfree(ctx->cancel_table.hbs);
367         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
368         kfree(ctx);
369         return NULL;
370 }
371
372 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
373 {
374         struct io_rings *r = ctx->rings;
375
376         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
377         ctx->cq_extra--;
378 }
379
380 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
381 {
382         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
383                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
384
385                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
386         }
387
388         return false;
389 }
390
391 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
392 {
393         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
394                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
395                 io_kbuf_drop(req);
396                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
397         }
398
399         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
400                 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
401
402                 if (def->cleanup)
403                         def->cleanup(req);
404         }
405         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
406                 kfree(req->apoll->double_poll);
407                 kfree(req->apoll);
408                 req->apoll = NULL;
409         }
410         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
411                 atomic_dec(&req->tctx->inflight_tracked);
412         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
413                 put_cred(req->creds);
414         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
415                 kfree(req->async_data);
416                 req->async_data = NULL;
417         }
418         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
419 }
420
421 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
422 {
423         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
424                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
425                 atomic_inc(&req->tctx->inflight_tracked);
426         }
427 }
428
429 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
430 {
431         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
432                 return NULL;
433
434         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
435         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
436
437         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
438         io_req_set_refcount(req);
439         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
440         return req->link;
441 }
442
443 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
444 {
445         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
446                 return NULL;
447         return __io_prep_linked_timeout(req);
448 }
449
450 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
451 {
452         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
453 }
454
455 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
456 {
457         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
458                 __io_arm_ltimeout(req);
459 }
460
461 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
462 {
463         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
464         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
465
466         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
467                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
468                 req->creds = get_current_cred();
469         }
470
471         req->work.list.next = NULL;
472         atomic_set(&req->work.flags, 0);
473         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
474                 atomic_or(IO_WQ_WORK_CONCURRENT, &req->work.flags);
475
476         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
477                 req->flags |= io_file_get_flags(req->file);
478
479         if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
480                 bool should_hash = def->hash_reg_file;
481
482                 /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
483                 if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
484                     (req->file->f_op->fop_flags & FOP_DIO_PARALLEL_WRITE))
485                         should_hash = false;
486                 if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
487                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
488         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
489                 if (def->unbound_nonreg_file)
490                         atomic_or(IO_WQ_WORK_UNBOUND, &req->work.flags);
491         }
492 }
493
494 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
495 {
496         struct io_kiocb *cur;
497
498         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
499                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
500
501                 raw_spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
502                 io_for_each_link(cur, req)
503                         io_prep_async_work(cur);
504                 raw_spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
505         } else {
506                 io_for_each_link(cur, req)
507                         io_prep_async_work(cur);
508         }
509 }
510
511 static void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req)
512 {
513         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
514         struct io_uring_task *tctx = req->tctx;
515
516         BUG_ON(!tctx);
517
518         if ((current->flags & PF_KTHREAD) || !tctx->io_wq) {
519                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
520                 return;
521         }
522
523         /* init ->work of the whole link before punting */
524         io_prep_async_link(req);
525
526         /*
527          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
528          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
529          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
530          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
531          * worker for it).
532          */
533         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(tctx->task, current)))
534                 atomic_or(IO_WQ_WORK_CANCEL, &req->work.flags);
535
536         trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
537         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
538         if (link)
539                 io_queue_linked_timeout(link);
540 }
541
542 static void io_req_queue_iowq_tw(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
543 {
544         io_queue_iowq(req);
545 }
546
547 void io_req_queue_iowq(struct io_kiocb *req)
548 {
549         req->io_task_work.func = io_req_queue_iowq_tw;
550         io_req_task_work_add(req);
551 }
552
553 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
554 {
555         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
556                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
557                                                 struct io_defer_entry, list);
558
559                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
560                         break;
561                 list_del_init(&de->list);
562                 io_req_task_queue(de->req);
563                 kfree(de);
564         }
565 }
566
567 void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
568 {
569         if (ctx->poll_activated)
570                 io_poll_wq_wake(ctx);
571         if (ctx->off_timeout_used)
572                 io_flush_timeouts(ctx);
573         if (ctx->drain_active) {
574                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
575                 io_queue_deferred(ctx);
576                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
577         }
578         if (ctx->has_evfd)
579                 io_eventfd_flush_signal(ctx);
580 }
581
582 static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
583 {
584         if (!ctx->lockless_cq)
585                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
586 }
587
588 static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
589         __acquires(ctx->completion_lock)
590 {
591         spin_lock(&ctx->completion_lock);
592 }
593
594 static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
595 {
596         io_commit_cqring(ctx);
597         if (!ctx->task_complete) {
598                 if (!ctx->lockless_cq)
599                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
600                 /* IOPOLL rings only need to wake up if it's also SQPOLL */
601                 if (!ctx->syscall_iopoll)
602                         io_cqring_wake(ctx);
603         }
604         io_commit_cqring_flush(ctx);
605 }
606
607 static void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
608         __releases(ctx->completion_lock)
609 {
610         io_commit_cqring(ctx);
611         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
612         io_cqring_wake(ctx);
613         io_commit_cqring_flush(ctx);
614 }
615
616 static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool dying)
617 {
618         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
619
620         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
621
622         /* don't abort if we're dying, entries must get freed */
623         if (!dying && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
624                 return;
625
626         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
627                 cqe_size <<= 1;
628
629         io_cq_lock(ctx);
630         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
631                 struct io_uring_cqe *cqe;
632                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
633
634                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
635                                         struct io_overflow_cqe, list);
636
637                 if (!dying) {
638                         if (!io_get_cqe_overflow(ctx, &cqe, true))
639                                 break;
640                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
641                 }
642                 list_del(&ocqe->list);
643                 kfree(ocqe);
644
645                 /*
646                  * For silly syzbot cases that deliberately overflow by huge
647                  * amounts, check if we need to resched and drop and
648                  * reacquire the locks if so. Nothing real would ever hit this.
649                  * Ideally we'd have a non-posting unlock for this, but hard
650                  * to care for a non-real case.
651                  */
652                 if (need_resched()) {
653                         io_cq_unlock_post(ctx);
654                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
655                         cond_resched();
656                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
657                         io_cq_lock(ctx);
658                 }
659         }
660
661         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
662                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
663                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
664         }
665         io_cq_unlock_post(ctx);
666 }
667
668 static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
669 {
670         if (ctx->rings)
671                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
672 }
673
674 static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
675 {
676         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
677         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
678         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
679 }
680
681 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
682 static inline void io_put_task(struct io_kiocb *req)
683 {
684         struct io_uring_task *tctx = req->tctx;
685
686         if (likely(tctx->task == current)) {
687                 tctx->cached_refs++;
688         } else {
689                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, 1);
690                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
691                         wake_up(&tctx->wait);
692                 put_task_struct(tctx->task);
693         }
694 }
695
696 void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
697 {
698         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
699
700         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
701         refcount_add(refill, &current->usage);
702         tctx->cached_refs += refill;
703 }
704
705 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
706 {
707         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
708         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
709
710         if (refs) {
711                 tctx->cached_refs = 0;
712                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
713                 put_task_struct_many(task, refs);
714         }
715 }
716
717 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
718                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1, u64 extra2)
719 {
720         struct io_overflow_cqe *ocqe;
721         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
722         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
723
724         lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);
725
726         if (is_cqe32)
727                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
728
729         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
730         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
731         if (!ocqe) {
732                 /*
733                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
734                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
735                  * on the floor.
736                  */
737                 io_account_cq_overflow(ctx);
738                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
739                 return false;
740         }
741         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
742                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
743                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
744
745         }
746         ocqe->cqe.user_data = user_data;
747         ocqe->cqe.res = res;
748         ocqe->cqe.flags = cflags;
749         if (is_cqe32) {
750                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
751                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
752         }
753         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
754         return true;
755 }
756
757 static void io_req_cqe_overflow(struct io_kiocb *req)
758 {
759         io_cqring_event_overflow(req->ctx, req->cqe.user_data,
760                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
761                                 req->big_cqe.extra1, req->big_cqe.extra2);
762         memset(&req->big_cqe, 0, sizeof(req->big_cqe));
763 }
764
765 /*
766  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
767  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
768  * fill the cq entry
769  */
770 bool io_cqe_cache_refill(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
771 {
772         struct io_rings *rings = ctx->rings;
773         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
774         unsigned int free, queued, len;
775
776         /*
777          * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
778          * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
779          * Force overflow the completion.
780          */
781         if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
782                 return false;
783
784         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
785         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
786         free = ctx->cq_entries - queued;
787         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
788         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
789         if (!len)
790                 return false;
791
792         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
793                 off <<= 1;
794                 len <<= 1;
795         }
796
797         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
798         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
799         return true;
800 }
801
802 static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
803                               u32 cflags)
804 {
805         struct io_uring_cqe *cqe;
806
807         ctx->cq_extra++;
808
809         /*
810          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
811          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
812          * the ring.
813          */
814         if (likely(io_get_cqe(ctx, &cqe))) {
815                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
816                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
817                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
818
819                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
820                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
821                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
822                 }
823
824                 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, cqe);
825                 return true;
826         }
827         return false;
828 }
829
830 static bool __io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
831                               u32 cflags)
832 {
833         bool filled;
834
835         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
836         if (!filled)
837                 filled = io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
838
839         return filled;
840 }
841
842 bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
843 {
844         bool filled;
845
846         io_cq_lock(ctx);
847         filled = __io_post_aux_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
848         io_cq_unlock_post(ctx);
849         return filled;
850 }
851
852 /*
853  * Must be called from inline task_work so we now a flush will happen later,
854  * and obviously with ctx->uring_lock held (tw always has that).
855  */
856 void io_add_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
857 {
858         if (!io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags)) {
859                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
860                 io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
861                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
862         }
863         ctx->submit_state.cq_flush = true;
864 }
865
866 /*
867  * A helper for multishot requests posting additional CQEs.
868  * Should only be used from a task_work including IO_URING_F_MULTISHOT.
869  */
870 bool io_req_post_cqe(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
871 {
872         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
873         bool posted;
874
875         lockdep_assert(!io_wq_current_is_worker());
876         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
877
878         __io_cq_lock(ctx);
879         posted = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, res, cflags);
880         ctx->submit_state.cq_flush = true;
881         __io_cq_unlock_post(ctx);
882         return posted;
883 }
884
885 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
886 {
887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
888
889         /*
890          * All execution paths but io-wq use the deferred completions by
891          * passing IO_URING_F_COMPLETE_DEFER and thus should not end up here.
892          */
893         if (WARN_ON_ONCE(!(issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)))
894                 return;
895
896         /*
897          * Handle special CQ sync cases via task_work. DEFER_TASKRUN requires
898          * the submitter task context, IOPOLL protects with uring_lock.
899          */
900         if (ctx->task_complete || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)) {
901                 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
902                 io_req_task_work_add(req);
903                 return;
904         }
905
906         io_cq_lock(ctx);
907         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP)) {
908                 if (!io_fill_cqe_req(ctx, req))
909                         io_req_cqe_overflow(req);
910         }
911         io_cq_unlock_post(ctx);
912
913         /*
914          * We don't free the request here because we know it's called from
915          * io-wq only, which holds a reference, so it cannot be the last put.
916          */
917         req_ref_put(req);
918 }
919
920 void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
921         __must_hold(&ctx->uring_lock)
922 {
923         const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];
924
925         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
926
927         req_set_fail(req);
928         io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, res, IO_URING_F_UNLOCKED));
929         if (def->fail)
930                 def->fail(req);
931         io_req_complete_defer(req);
932 }
933
934 /*
935  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
936  * advance and keep them valid across allocations.
937  */
938 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
939 {
940         req->ctx = ctx;
941         req->buf_node = NULL;
942         req->file_node = NULL;
943         req->link = NULL;
944         req->async_data = NULL;
945         /* not necessary, but safer to zero */
946         memset(&req->cqe, 0, sizeof(req->cqe));
947         memset(&req->big_cqe, 0, sizeof(req->big_cqe));
948 }
949
950 /*
951  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
952  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
953  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
954  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
955  */
956 __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
957         __must_hold(&ctx->uring_lock)
958 {
959         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
960         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
961         int ret;
962
963         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
964
965         /*
966          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
967          * retry single alloc to be on the safe side.
968          */
969         if (unlikely(ret <= 0)) {
970                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
971                 if (!reqs[0])
972                         return false;
973                 ret = 1;
974         }
975
976         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
977         while (ret--) {
978                 struct io_kiocb *req = reqs[ret];
979
980                 io_preinit_req(req, ctx);
981                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
982         }
983         return true;
984 }
985
986 __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
987 {
988         /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
989         req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
990         /* we only want to free it, don't post CQEs */
991         req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
992         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
993         io_req_task_work_add(req);
994 }
995
996 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
997 {
998         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
999
1000         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1001         io_disarm_next(req);
1002         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1003 }
1004
1005 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1006 {
1007         struct io_kiocb *nxt;
1008
1009         /*
1010          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1011          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1012          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1013          * of the chain.
1014          */
1015         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
1016                 __io_req_find_next_prep(req);
1017         nxt = req->link;
1018         req->link = NULL;
1019         return nxt;
1020 }
1021
1022 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts)
1023 {
1024         if (!ctx)
1025                 return;
1026         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1027                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1028
1029         io_submit_flush_completions(ctx);
1030         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1031         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Run queued task_work, returning the number of entries processed in *count.
1036  * If more entries than max_entries are available, stop processing once this
1037  * is reached and return the rest of the list.
1038  */
1039 struct llist_node *io_handle_tw_list(struct llist_node *node,
1040                                      unsigned int *count,
1041                                      unsigned int max_entries)
1042 {
1043         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1044         struct io_tw_state ts = { };
1045
1046         do {
1047                 struct llist_node *next = node->next;
1048                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1049                                                     io_task_work.node);
1050
1051                 if (req->ctx != ctx) {
1052                         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1053                         ctx = req->ctx;
1054                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1055                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1056                 }
1057                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1058                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1059                                 req, &ts);
1060                 node = next;
1061                 (*count)++;
1062                 if (unlikely(need_resched())) {
1063                         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1064                         ctx = NULL;
1065                         cond_resched();
1066                 }
1067         } while (node && *count < max_entries);
1068
1069         ctx_flush_and_put(ctx, &ts);
1070         return node;
1071 }
1072
1073 static __cold void __io_fallback_tw(struct llist_node *node, bool sync)
1074 {
1075         struct io_ring_ctx *last_ctx = NULL;
1076         struct io_kiocb *req;
1077
1078         while (node) {
1079                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1080                 node = node->next;
1081                 if (sync && last_ctx != req->ctx) {
1082                         if (last_ctx) {
1083                                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1084                                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1085                         }
1086                         last_ctx = req->ctx;
1087                         percpu_ref_get(&last_ctx->refs);
1088                 }
1089                 if (llist_add(&req->io_task_work.node,
1090                               &req->ctx->fallback_llist))
1091                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
1092         }
1093
1094         if (last_ctx) {
1095                 flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
1096                 percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
1097         }
1098 }
1099
1100 static void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx, bool sync)
1101 {
1102         struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1103
1104         __io_fallback_tw(node, sync);
1105 }
1106
1107 struct llist_node *tctx_task_work_run(struct io_uring_task *tctx,
1108                                       unsigned int max_entries,
1109                                       unsigned int *count)
1110 {
1111         struct llist_node *node;
1112
1113         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
1114                 io_fallback_tw(tctx, true);
1115                 return NULL;
1116         }
1117
1118         node = llist_del_all(&tctx->task_list);
1119         if (node) {
1120                 node = llist_reverse_order(node);
1121                 node = io_handle_tw_list(node, count, max_entries);
1122         }
1123
1124         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
1125         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
1126                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
1127
1128         trace_io_uring_task_work_run(tctx, *count);
1129         return node;
1130 }
1131
1132 void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1133 {
1134         struct io_uring_task *tctx;
1135         struct llist_node *ret;
1136         unsigned int count = 0;
1137
1138         tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1139         ret = tctx_task_work_run(tctx, UINT_MAX, &count);
1140         /* can't happen */
1141         WARN_ON_ONCE(ret);
1142 }
1143
1144 static inline void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req,
1145                                          struct io_ring_ctx *ctx,
1146                                          unsigned flags)
1147 {
1148         unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
1149         struct llist_node *head;
1150
1151         /* See comment above IO_CQ_WAKE_INIT */
1152         BUILD_BUG_ON(IO_CQ_WAKE_FORCE <= IORING_MAX_CQ_ENTRIES);
1153
1154         /*
1155          * We don't know how many reuqests is there in the link and whether
1156          * they can even be queued lazily, fall back to non-lazy.
1157          */
1158         if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
1159                 flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;
1160
1161         guard(rcu)();
1162
1163         head = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
1164         do {
1165                 nr_tw_prev = 0;
1166                 if (head) {
1167                         struct io_kiocb *first_req = container_of(head,
1168                                                         struct io_kiocb,
1169                                                         io_task_work.node);
1170                         /*
1171                          * Might be executed at any moment, rely on
1172                          * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
1173                          */
1174                         nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
1175                 }
1176
1177                 /*
1178                  * Theoretically, it can overflow, but that's fine as one of
1179                  * previous adds should've tried to wake the task.
1180                  */
1181                 nr_tw = nr_tw_prev + 1;
1182                 if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
1183                         nr_tw = IO_CQ_WAKE_FORCE;
1184
1185                 req->nr_tw = nr_tw;
1186                 req->io_task_work.node.next = head;
1187         } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &head,
1188                               &req->io_task_work.node));
1189
1190         /*
1191          * cmpxchg implies a full barrier, which pairs with the barrier
1192          * in set_current_state() on the io_cqring_wait() side. It's used
1193          * to ensure that either we see updated ->cq_wait_nr, or waiters
1194          * going to sleep will observe the work added to the list, which
1195          * is similar to the wait/wawke task state sync.
1196          */
1197
1198         if (!head) {
1199                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1200                         atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1201                 if (ctx->has_evfd)
1202                         io_eventfd_signal(ctx);
1203         }
1204
1205         nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
1206         /* not enough or no one is waiting */
1207         if (nr_tw < nr_wait)
1208                 return;
1209         /* the previous add has already woken it up */
1210         if (nr_tw_prev >= nr_wait)
1211                 return;
1212         wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
1213 }
1214
1215 static void io_req_normal_work_add(struct io_kiocb *req)
1216 {
1217         struct io_uring_task *tctx = req->tctx;
1218         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1219
1220         /* task_work already pending, we're done */
1221         if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
1222                 return;
1223
1224         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1225                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1226
1227         /* SQPOLL doesn't need the task_work added, it'll run it itself */
1228         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1229                 struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
1230
1231                 if (sqd->thread)
1232                         __set_notify_signal(sqd->thread);
1233                 return;
1234         }
1235
1236         if (likely(!task_work_add(tctx->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
1237                 return;
1238
1239         io_fallback_tw(tctx, false);
1240 }
1241
1242 void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
1243 {
1244         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
1245                 io_req_local_work_add(req, req->ctx, flags);
1246         else
1247                 io_req_normal_work_add(req);
1248 }
1249
1250 void io_req_task_work_add_remote(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx,
1251                                  unsigned flags)
1252 {
1253         if (WARN_ON_ONCE(!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)))
1254                 return;
1255         io_req_local_work_add(req, ctx, flags);
1256 }
1257
1258 static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
1259 {
1260         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->work_llist);
1261
1262         __io_fallback_tw(node, false);
1263         node = llist_del_all(&ctx->retry_llist);
1264         __io_fallback_tw(node, false);
1265 }
1266
1267 static bool io_run_local_work_continue(struct io_ring_ctx *ctx, int events,
1268                                        int min_events)
1269 {
1270         if (!io_local_work_pending(ctx))
1271                 return false;
1272         if (events < min_events)
1273                 return true;
1274         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1275                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1276         return false;
1277 }
1278
1279 static int __io_run_local_work_loop(struct llist_node **node,
1280                                     struct io_tw_state *ts,
1281                                     int events)
1282 {
1283         int ret = 0;
1284
1285         while (*node) {
1286                 struct llist_node *next = (*node)->next;
1287                 struct io_kiocb *req = container_of(*node, struct io_kiocb,
1288                                                     io_task_work.node);
1289                 INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
1290                                 io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
1291                                 req, ts);
1292                 *node = next;
1293                 if (++ret >= events)
1294                         break;
1295         }
1296
1297         return ret;
1298 }
1299
1300 static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_tw_state *ts,
1301                                int min_events, int max_events)
1302 {
1303         struct llist_node *node;
1304         unsigned int loops = 0;
1305         int ret = 0;
1306
1307         if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
1308                 return -EEXIST;
1309         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
1310                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
1311 again:
1312         min_events -= ret;
1313         ret = __io_run_local_work_loop(&ctx->retry_llist.first, ts, max_events);
1314         if (ctx->retry_llist.first)
1315                 goto retry_done;
1316
1317         /*
1318          * llists are in reverse order, flip it back the right way before
1319          * running the pending items.
1320          */
1321         node = llist_reverse_order(llist_del_all(&ctx->work_llist));
1322         ret += __io_run_local_work_loop(&node, ts, max_events - ret);
1323         ctx->retry_llist.first = node;
1324         loops++;
1325
1326         if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
1327                 goto again;
1328 retry_done:
1329         io_submit_flush_completions(ctx);
1330         if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
1331                 goto again;
1332
1333         trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
1334         return ret;
1335 }
1336
1337 static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx,
1338                                            int min_events)
1339 {
1340         struct io_tw_state ts = {};
1341
1342         if (!io_local_work_pending(ctx))
1343                 return 0;
1344         return __io_run_local_work(ctx, &ts, min_events,
1345                                         max(IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX, min_events));
1346 }
1347
1348 static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
1349                              int max_events)
1350 {
1351         struct io_tw_state ts = {};
1352         int ret;
1353
1354         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1355         ret = __io_run_local_work(ctx, &ts, min_events, max_events);
1356         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1357         return ret;
1358 }
1359
1360 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1361 {
1362         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1363         io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1364 }
1365
1366 void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1367 {
1368         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1369         if (unlikely(io_should_terminate_tw()))
1370                 io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
1371         else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1372                 io_queue_iowq(req);
1373         else
1374                 io_queue_sqe(req);
1375 }
1376
1377 void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1378 {
1379         io_req_set_res(req, ret, 0);
1380         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
1381         io_req_task_work_add(req);
1382 }
1383
1384 void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1385 {
1386         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
1387         io_req_task_work_add(req);
1388 }
1389
1390 void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1391 {
1392         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1393
1394         if (nxt)
1395                 io_req_task_queue(nxt);
1396 }
1397
1398 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
1399                                struct io_wq_work_node *node)
1400         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1401 {
1402         do {
1403                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1404                                                     comp_list);
1405
1406                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
1407                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
1408                                 node = req->comp_list.next;
1409                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
1410                                         continue;
1411                         }
1412                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
1413                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
1414
1415                                 if (apoll->double_poll)
1416                                         kfree(apoll->double_poll);
1417                                 if (!io_alloc_cache_put(&ctx->apoll_cache, apoll))
1418                                         kfree(apoll);
1419                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
1420                         }
1421                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1422                                 io_queue_next(req);
1423                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
1424                                 io_clean_op(req);
1425                 }
1426                 io_put_file(req);
1427                 io_req_put_rsrc_nodes(req);
1428                 io_put_task(req);
1429
1430                 node = req->comp_list.next;
1431                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
1432         } while (node);
1433 }
1434
1435 void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1436         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1437 {
1438         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1439         struct io_wq_work_node *node;
1440
1441         __io_cq_lock(ctx);
1442         __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
1443                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1444                                             comp_list);
1445
1446                 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) &&
1447                     unlikely(!io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
1448                         if (ctx->lockless_cq) {
1449                                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1450                                 io_req_cqe_overflow(req);
1451                                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1452                         } else {
1453                                 io_req_cqe_overflow(req);
1454                         }
1455                 }
1456         }
1457         __io_cq_unlock_post(ctx);
1458
1459         if (!wq_list_empty(&state->compl_reqs)) {
1460                 io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
1461                 INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
1462         }
1463         ctx->submit_state.cq_flush = false;
1464 }
1465
1466 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1467 {
1468         /* See comment at the top of this file */
1469         smp_rmb();
1470         return __io_cqring_events(ctx);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1475  * find and complete them.
1476  */
1477 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1478 {
1479         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1480                 return;
1481
1482         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1483         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1484                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
1485                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
1486                         break;
1487                 /*
1488                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1489                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1490                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
1491                  */
1492                 if (need_resched()) {
1493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1494                         cond_resched();
1495                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1496                 }
1497         }
1498         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1499 }
1500
1501 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
1502 {
1503         unsigned int nr_events = 0;
1504         unsigned long check_cq;
1505
1506         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1507
1508         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
1509                 return -EEXIST;
1510
1511         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
1512         if (unlikely(check_cq)) {
1513                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
1514                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1515                 /*
1516                  * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
1517                  * dropped CQE.
1518                  */
1519                 if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
1520                         return -EBADR;
1521         }
1522         /*
1523          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1524          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1525          * already triggered a CQE (eg in error).
1526          */
1527         if (io_cqring_events(ctx))
1528                 return 0;
1529
1530         do {
1531                 int ret = 0;
1532
1533                 /*
1534                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1535                  * application entering polling for a command before it gets
1536                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1537                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1538                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1539                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1540                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1541                  * very same mutex.
1542                  */
1543                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
1544                     io_task_work_pending(ctx)) {
1545                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
1546
1547                         (void) io_run_local_work_locked(ctx, min);
1548
1549                         if (task_work_pending(current) ||
1550                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1551                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1552                                 io_run_task_work();
1553                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1554                         }
1555                         /* some requests don't go through iopoll_list */
1556                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
1557                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
1558                                 break;
1559                 }
1560                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
1561                 if (unlikely(ret < 0))
1562                         return ret;
1563
1564                 if (task_sigpending(current))
1565                         return -EINTR;
1566                 if (need_resched())
1567                         break;
1568
1569                 nr_events += ret;
1570         } while (nr_events < min);
1571
1572         return 0;
1573 }
1574
1575 void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1576 {
1577         io_req_complete_defer(req);
1578 }
1579
1580 /*
1581  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1582  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1583  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
1584  * accessing the kiocb cookie.
1585  */
1586 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1587 {
1588         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1589         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
1590
1591         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
1592         if (unlikely(needs_lock))
1593                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1594
1595         /*
1596          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1597          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1598          * different devices.
1599          */
1600         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
1601                 ctx->poll_multi_queue = false;
1602         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
1603                 struct io_kiocb *list_req;
1604
1605                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
1606                                         comp_list);
1607                 if (list_req->file != req->file)
1608                         ctx->poll_multi_queue = true;
1609         }
1610
1611         /*
1612          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1613          * it to the front so we find it first.
1614          */
1615         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
1616                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1617         else
1618                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
1619
1620         if (unlikely(needs_lock)) {
1621                 /*
1622                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
1623                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
1624                  * current task context is sq thread, we don't need to check
1625                  * whether should wake up sq thread.
1626                  */
1627                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1628                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
1629                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1630
1631                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1632         }
1633 }
1634
1635 io_req_flags_t io_file_get_flags(struct file *file)
1636 {
1637         io_req_flags_t res = 0;
1638
1639         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1640                 res |= REQ_F_ISREG;
1641         if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
1642                 res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
1643         return res;
1644 }
1645
1646 bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
1647 {
1648         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1649
1650         WARN_ON_ONCE(!def->async_size);
1651         req->async_data = kmalloc(def->async_size, GFP_KERNEL);
1652         if (req->async_data) {
1653                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
1654                 return false;
1655         }
1656         return true;
1657 }
1658
1659 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
1660 {
1661         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
1662         struct io_kiocb *cur;
1663
1664         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
1665         io_for_each_link(cur, req)
1666                 seq--;
1667         return seq;
1668 }
1669
1670 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
1671         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1672 {
1673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674         struct io_defer_entry *de;
1675         int ret;
1676         u32 seq = io_get_sequence(req);
1677
1678         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
1679         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1680         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
1681                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1682 queue:
1683                 ctx->drain_active = false;
1684                 io_req_task_queue(req);
1685                 return;
1686         }
1687         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1688
1689         io_prep_async_link(req);
1690         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
1691         if (!de) {
1692                 ret = -ENOMEM;
1693                 io_req_defer_failed(req, ret);
1694                 return;
1695         }
1696
1697         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1698         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
1699                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1700                 kfree(de);
1701                 goto queue;
1702         }
1703
1704         trace_io_uring_defer(req);
1705         de->req = req;
1706         de->seq = seq;
1707         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
1708         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1709 }
1710
1711 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
1712                            unsigned int issue_flags)
1713 {
1714         if (req->file || !def->needs_file)
1715                 return true;
1716
1717         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1718                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
1719         else
1720                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
1721
1722         return !!req->file;
1723 }
1724
1725 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
1726 {
1727         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1728         const struct cred *creds = NULL;
1729         int ret;
1730
1731         if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
1732                 return -EBADF;
1733
1734         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
1735                 creds = override_creds(req->creds);
1736
1737         if (!def->audit_skip)
1738                 audit_uring_entry(req->opcode);
1739
1740         ret = def->issue(req, issue_flags);
1741
1742         if (!def->audit_skip)
1743                 audit_uring_exit(!ret, ret);
1744
1745         if (creds)
1746                 revert_creds(creds);
1747
1748         if (ret == IOU_OK) {
1749                 if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1750                         io_req_complete_defer(req);
1751                 else
1752                         io_req_complete_post(req, issue_flags);
1753
1754                 return 0;
1755         }
1756
1757         if (ret == IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE) {
1758                 ret = 0;
1759                 io_arm_ltimeout(req);
1760
1761                 /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
1762                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
1763                         io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
1764         }
1765         return ret;
1766 }
1767
1768 int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, struct io_tw_state *ts)
1769 {
1770         io_tw_lock(req->ctx, ts);
1771         return io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_MULTISHOT|
1772                                  IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1773 }
1774
1775 struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
1776 {
1777         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1778         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1779
1780         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1781                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
1782                         nxt = io_req_find_next(req);
1783                 io_free_req(req);
1784         }
1785         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1786 }
1787
1788 void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
1789 {
1790         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
1791         const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
1792         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
1793         bool needs_poll = false;
1794         int ret = 0, err = -ECANCELED;
1795
1796         /* one will be dropped by ->io_wq_free_work() after returning to io-wq */
1797         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
1798                 __io_req_set_refcount(req, 2);
1799         else
1800                 req_ref_get(req);
1801
1802         io_arm_ltimeout(req);
1803
1804         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
1805         if (atomic_read(&work->flags) & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
1806 fail:
1807                 io_req_task_queue_fail(req, err);
1808                 return;
1809         }
1810         if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
1811                 err = -EBADF;
1812                 atomic_or(IO_WQ_WORK_CANCEL, &work->flags);
1813                 goto fail;
1814         }
1815
1816         /*
1817          * If DEFER_TASKRUN is set, it's only allowed to post CQEs from the
1818          * submitter task context. Final request completions are handed to the
1819          * right context, however this is not the case of auxiliary CQEs,
1820          * which is the main mean of operation for multishot requests.
1821          * Don't allow any multishot execution from io-wq. It's more restrictive
1822          * than necessary and also cleaner.
1823          */
1824         if (req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT) {
1825                 err = -EBADFD;
1826                 if (!io_file_can_poll(req))
1827                         goto fail;
1828                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK ||
1829                     req->file->f_mode & FMODE_NOWAIT) {
1830                         err = -ECANCELED;
1831                         if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) != IO_APOLL_OK)
1832                                 goto fail;
1833                         return;
1834                 } else {
1835                         req->flags &= ~REQ_F_APOLL_MULTISHOT;
1836                 }
1837         }
1838
1839         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
1840                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
1841
1842                 if (opcode_poll && io_file_can_poll(req)) {
1843                         needs_poll = true;
1844                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
1845                 }
1846         }
1847
1848         do {
1849                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
1850                 if (ret != -EAGAIN)
1851                         break;
1852
1853                 /*
1854                  * If REQ_F_NOWAIT is set, then don't wait or retry with
1855                  * poll. -EAGAIN is final for that case.
1856                  */
1857                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
1858                         break;
1859
1860                 /*
1861                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
1862                  * forcing a sync submission from here, since we can't
1863                  * wait for request slots on the block side.
1864                  */
1865                 if (!needs_poll) {
1866                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1867                                 break;
1868                         if (io_wq_worker_stopped())
1869                                 break;
1870                         cond_resched();
1871                         continue;
1872                 }
1873
1874                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
1875                         return;
1876                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
1877                 needs_poll = false;
1878                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
1879         } while (1);
1880
1881         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
1882         if (ret)
1883                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
1884 }
1885
1886 inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1887                                       unsigned int issue_flags)
1888 {
1889         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1890         struct io_rsrc_node *node;
1891         struct file *file = NULL;
1892
1893         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1894         node = io_rsrc_node_lookup(&ctx->file_table.data, fd);
1895         if (node) {
1896                 io_req_assign_rsrc_node(&req->file_node, node);
1897                 req->flags |= io_slot_flags(node);
1898                 file = io_slot_file(node);
1899         }
1900         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1901         return file;
1902 }
1903
1904 struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
1905 {
1906         struct file *file = fget(fd);
1907
1908         trace_io_uring_file_get(req, fd);
1909
1910         /* we don't allow fixed io_uring files */
1911         if (file && io_is_uring_fops(file))
1912                 io_req_track_inflight(req);
1913         return file;
1914 }
1915
1916 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
1917         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1918 {
1919         struct io_kiocb *linked_timeout;
1920
1921         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
1922                 io_req_defer_failed(req, ret);
1923                 return;
1924         }
1925
1926         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
1927
1928         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
1929         case IO_APOLL_READY:
1930                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1931                 io_req_task_queue(req);
1932                 break;
1933         case IO_APOLL_ABORTED:
1934                 io_kbuf_recycle(req, 0);
1935                 io_queue_iowq(req);
1936                 break;
1937         case IO_APOLL_OK:
1938                 break;
1939         }
1940
1941         if (linked_timeout)
1942                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
1943 }
1944
1945 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
1946         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1947 {
1948         int ret;
1949
1950         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
1951
1952         /*
1953          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
1954          * doesn't support non-blocking read/write attempts
1955          */
1956         if (unlikely(ret))
1957                 io_queue_async(req, ret);
1958 }
1959
1960 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
1961         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
1962 {
1963         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
1964                 /*
1965                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
1966                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1967                  */
1968                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1969                 req->flags |= REQ_F_LINK;
1970                 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
1971         } else {
1972                 if (unlikely(req->ctx->drain_active))
1973                         io_drain_req(req);
1974                 else
1975                         io_queue_iowq(req);
1976         }
1977 }
1978
1979 /*
1980  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
1981  *
1982  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
1983  */
1984 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
1985                                         struct io_kiocb *req,
1986                                         unsigned int sqe_flags)
1987 {
1988         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
1989                 return false;
1990
1991         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
1992             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
1993                 return false;
1994
1995         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
1996                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
1997                 return false;
1998
1999         return true;
2000 }
2001
2002 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2005         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
2006
2007         ctx->drain_active = true;
2008         if (head) {
2009                 /*
2010                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
2011                  * the head request and the next request/link after the current
2012                  * link. Considering sequential execution of links,
2013                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
2014                  * link.
2015                  */
2016                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2017                 ctx->drain_next = true;
2018         }
2019 }
2020
2021 static __cold int io_init_fail_req(struct io_kiocb *req, int err)
2022 {
2023         /* ensure per-opcode data is cleared if we fail before prep */
2024         memset(&req->cmd.data, 0, sizeof(req->cmd.data));
2025         return err;
2026 }
2027
2028 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2029                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2030         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2031 {
2032         const struct io_issue_def *def;
2033         unsigned int sqe_flags;
2034         int personality;
2035         u8 opcode;
2036
2037         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
2038         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
2039         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
2040         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
2041         req->flags = (__force io_req_flags_t) sqe_flags;
2042         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
2043         req->file = NULL;
2044         req->tctx = current->io_uring;
2045         req->cancel_seq_set = false;
2046
2047         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
2048                 req->opcode = 0;
2049                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2050         }
2051         def = &io_issue_defs[opcode];
2052         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
2053                 /* enforce forwards compatibility on users */
2054                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
2055                         return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2056                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
2057                         if (!def->buffer_select)
2058                                 return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
2059                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
2060                 }
2061                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
2062                         ctx->drain_disabled = true;
2063                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
2064                         if (ctx->drain_disabled)
2065                                 return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
2066                         io_init_req_drain(req);
2067                 }
2068         }
2069         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
2070                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
2071                         return io_init_fail_req(req, -EACCES);
2072                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
2073                 if (ctx->drain_active)
2074                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
2075                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
2076                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
2077                         ctx->drain_next = false;
2078                         ctx->drain_active = true;
2079                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
2080                 }
2081         }
2082
2083         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
2084                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2085         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2086                 return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2087
2088         if (def->needs_file) {
2089                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2090
2091                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2092
2093                 /*
2094                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
2095                  * target is potentially a read/write to block based storage.
2096                  */
2097                 if (state->need_plug && def->plug) {
2098                         state->plug_started = true;
2099                         state->need_plug = false;
2100                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
2101                 }
2102         }
2103
2104         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
2105         if (personality) {
2106                 int ret;
2107
2108                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
2109                 if (!req->creds)
2110                         return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
2111                 get_cred(req->creds);
2112                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
2113                 if (ret) {
2114                         put_cred(req->creds);
2115                         return io_init_fail_req(req, ret);
2116                 }
2117                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2118         }
2119
2120         return def->prep(req, sqe);
2121 }
2122
2123 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
2124                                       struct io_kiocb *req, int ret)
2125 {
2126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2127         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2128         struct io_kiocb *head = link->head;
2129
2130         trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);
2131
2132         /*
2133          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
2134          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
2135          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
2136          * should find the flag and handle the rest.
2137          */
2138         req_fail_link_node(req, ret);
2139         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
2140                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
2141
2142         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
2143                 if (head) {
2144                         link->last->link = req;
2145                         link->head = NULL;
2146                         req = head;
2147                 }
2148                 io_queue_sqe_fallback(req);
2149                 return ret;
2150         }
2151
2152         if (head)
2153                 link->last->link = req;
2154         else
2155                 link->head = req;
2156         link->last = req;
2157         return 0;
2158 }
2159
2160 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
2161                          const struct io_uring_sqe *sqe)
2162         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2163 {
2164         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
2165         int ret;
2166
2167         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
2168         if (unlikely(ret))
2169                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
2170
2171         trace_io_uring_submit_req(req);
2172
2173         /*
2174          * If we already have a head request, queue this one for async
2175          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
2176          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
2177          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
2178          * conditions are true (normal request), then just queue it.
2179          */
2180         if (unlikely(link->head)) {
2181                 trace_io_uring_link(req, link->last);
2182                 link->last->link = req;
2183                 link->last = req;
2184
2185                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
2186                         return 0;
2187                 /* last request of the link, flush it */
2188                 req = link->head;
2189                 link->head = NULL;
2190                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
2191                         goto fallback;
2192
2193         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
2194                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
2195                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2196                         link->head = req;
2197                         link->last = req;
2198                 } else {
2199 fallback:
2200                         io_queue_sqe_fallback(req);
2201                 }
2202                 return 0;
2203         }
2204
2205         io_queue_sqe(req);
2206         return 0;
2207 }
2208
2209 /*
2210  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
2211  */
2212 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
2213 {
2214         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2215
2216         if (unlikely(state->link.head))
2217                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
2218         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
2219         io_submit_flush_completions(ctx);
2220         if (state->plug_started)
2221                 blk_finish_plug(&state->plug);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Start submission side cache.
2226  */
2227 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
2228                                   unsigned int max_ios)
2229 {
2230         state->plug_started = false;
2231         state->need_plug = max_ios > 2;
2232         state->submit_nr = max_ios;
2233         /* set only head, no need to init link_last in advance */
2234         state->link.head = NULL;
2235 }
2236
2237 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2238 {
2239         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2240
2241         /*
2242          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
2243          * since once we write the new head, the application could
2244          * write new data to them.
2245          */
2246         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
2251  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
2252  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
2253  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
2254  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
2255  * prevent a re-load down the line.
2256  */
2257 static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
2258 {
2259         unsigned mask = ctx->sq_entries - 1;
2260         unsigned head = ctx->cached_sq_head++ & mask;
2261
2262         if (static_branch_unlikely(&io_key_has_sqarray) &&
2263             (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))) {
2264                 head = READ_ONCE(ctx->sq_array[head]);
2265                 if (unlikely(head >= ctx->sq_entries)) {
2266                         /* drop invalid entries */
2267                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2268                         ctx->cq_extra--;
2269                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2270                         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
2271                                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
2272                         return false;
2273                 }
2274                 head = array_index_nospec(head, ctx->sq_entries);
2275         }
2276
2277         /*
2278          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
2279          *
2280          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
2281          *    head updates.
2282          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
2283          *    though the application is the one updating it.
2284          */
2285
2286         /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
2287         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
2288                 head <<= 1;
2289         *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
2290         return true;
2291 }
2292
2293 int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
2294         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2295 {
2296         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
2297         unsigned int left;
2298         int ret;
2299
2300         if (unlikely(!entries))
2301                 return 0;
2302         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2303         ret = left = min(nr, entries);
2304         io_get_task_refs(left);
2305         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
2306
2307         do {
2308                 const struct io_uring_sqe *sqe;
2309                 struct io_kiocb *req;
2310
2311                 if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
2312                         break;
2313                 if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
2314                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
2315                         break;
2316                 }
2317
2318                 /*
2319                  * Continue submitting even for sqe failure if the
2320                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
2321                  */
2322                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
2323                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
2324                         left--;
2325                         break;
2326                 }
2327         } while (--left);
2328
2329         if (unlikely(left)) {
2330                 ret -= left;
2331                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
2332                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
2333                         ret = -EAGAIN;
2334                 current->io_uring->cached_refs += left;
2335         }
2336
2337         io_submit_state_end(ctx);
2338          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
2339         io_commit_sqring(ctx);
2340         return ret;
2341 }
2342
2343 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
2344                             int wake_flags, void *key)
2345 {
2346         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);
2347
2348         /*
2349          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
2350          * the task, and the next invocation will do it.
2351          */
2352         if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
2353                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
2354         return -1;
2355 }
2356
2357 int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
2358 {
2359         if (io_local_work_pending(ctx)) {
2360                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2361                 if (io_run_local_work(ctx, INT_MAX, IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX) > 0)
2362                         return 0;
2363         }
2364         if (io_run_task_work() > 0)
2365                 return 0;
2366         if (task_sigpending(current))
2367                 return -EINTR;
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 static bool current_pending_io(void)
2372 {
2373         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2374
2375         if (!tctx)
2376                 return false;
2377         return percpu_counter_read_positive(&tctx->inflight);
2378 }
2379
2380 static enum hrtimer_restart io_cqring_timer_wakeup(struct hrtimer *timer)
2381 {
2382         struct io_wait_queue *iowq = container_of(timer, struct io_wait_queue, t);
2383
2384         WRITE_ONCE(iowq->hit_timeout, 1);
2385         iowq->min_timeout = 0;
2386         wake_up_process(iowq->wq.private);
2387         return HRTIMER_NORESTART;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Doing min_timeout portion. If we saw any timeouts, events, or have work,
2392  * wake up. If not, and we have a normal timeout, switch to that and keep
2393  * sleeping.
2394  */
2395 static enum hrtimer_restart io_cqring_min_timer_wakeup(struct hrtimer *timer)
2396 {
2397         struct io_wait_queue *iowq = container_of(timer, struct io_wait_queue, t);
2398         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
2399
2400         /* no general timeout, or shorter (or equal), we are done */
2401         if (iowq->timeout == KTIME_MAX ||
2402             ktime_compare(iowq->min_timeout, iowq->timeout) >= 0)
2403                 goto out_wake;
2404         /* work we may need to run, wake function will see if we need to wake */
2405         if (io_has_work(ctx))
2406                 goto out_wake;
2407         /* got events since we started waiting, min timeout is done */
2408         if (iowq->cq_min_tail != READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail))
2409                 goto out_wake;
2410         /* if we have any events and min timeout expired, we're done */
2411         if (io_cqring_events(ctx))
2412                 goto out_wake;
2413
2414         /*
2415          * If using deferred task_work running and application is waiting on
2416          * more than one request, ensure we reset it now where we are switching
2417          * to normal sleeps. Any request completion post min_wait should wake
2418          * the task and return.
2419          */
2420         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2421                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
2422                 smp_mb();
2423                 if (!llist_empty(&ctx->work_llist))
2424                         goto out_wake;
2425         }
2426
2427         iowq->t.function = io_cqring_timer_wakeup;
2428         hrtimer_set_expires(timer, iowq->timeout);
2429         return HRTIMER_RESTART;
2430 out_wake:
2431         return io_cqring_timer_wakeup(timer);
2432 }
2433
2434 static int io_cqring_schedule_timeout(struct io_wait_queue *iowq,
2435                                       clockid_t clock_id, ktime_t start_time)
2436 {
2437         ktime_t timeout;
2438
2439         if (iowq->min_timeout) {
2440                 timeout = ktime_add_ns(iowq->min_timeout, start_time);
2441                 hrtimer_setup_on_stack(&iowq->t, io_cqring_min_timer_wakeup, clock_id,
2442                                        HRTIMER_MODE_ABS);
2443         } else {
2444                 timeout = iowq->timeout;
2445                 hrtimer_setup_on_stack(&iowq->t, io_cqring_timer_wakeup, clock_id,
2446                                        HRTIMER_MODE_ABS);
2447         }
2448
2449         hrtimer_set_expires_range_ns(&iowq->t, timeout, 0);
2450         hrtimer_start_expires(&iowq->t, HRTIMER_MODE_ABS);
2451
2452         if (!READ_ONCE(iowq->hit_timeout))
2453                 schedule();
2454
2455         hrtimer_cancel(&iowq->t);
2456         destroy_hrtimer_on_stack(&iowq->t);
2457         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2458
2459         return READ_ONCE(iowq->hit_timeout) ? -ETIME : 0;
2460 }
2461
2462 static int __io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2463                                      struct io_wait_queue *iowq,
2464                                      ktime_t start_time)
2465 {
2466         int ret = 0;
2467
2468         /*
2469          * Mark us as being in io_wait if we have pending requests, so cpufreq
2470          * can take into account that the task is waiting for IO - turns out
2471          * to be important for low QD IO.
2472          */
2473         if (current_pending_io())
2474                 current->in_iowait = 1;
2475         if (iowq->timeout != KTIME_MAX || iowq->min_timeout)
2476                 ret = io_cqring_schedule_timeout(iowq, ctx->clockid, start_time);
2477         else
2478                 schedule();
2479         current->in_iowait = 0;
2480         return ret;
2481 }
2482
2483 /* If this returns > 0, the caller should retry */
2484 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
2485                                           struct io_wait_queue *iowq,
2486                                           ktime_t start_time)
2487 {
2488         if (unlikely(READ_ONCE(ctx->check_cq)))
2489                 return 1;
2490         if (unlikely(io_local_work_pending(ctx)))
2491                 return 1;
2492         if (unlikely(task_work_pending(current)))
2493                 return 1;
2494         if (unlikely(task_sigpending(current)))
2495                 return -EINTR;
2496         if (unlikely(io_should_wake(iowq)))
2497                 return 0;
2498
2499         return __io_cqring_wait_schedule(ctx, iowq, start_time);
2500 }
2501
2502 struct ext_arg {
2503         size_t argsz;
2504         struct timespec64 ts;
2505         const sigset_t __user *sig;
2506         ktime_t min_time;
2507         bool ts_set;
2508 };
2509
2510 /*
2511  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
2512  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
2513  */
2514 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events, u32 flags,
2515                           struct ext_arg *ext_arg)
2516 {
2517         struct io_wait_queue iowq;
2518         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2519         ktime_t start_time;
2520         int ret;
2521
2522         if (!io_allowed_run_tw(ctx))
2523                 return -EEXIST;
2524         if (io_local_work_pending(ctx))
2525                 io_run_local_work(ctx, min_events,
2526                                   max(IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX, min_events));
2527         io_run_task_work();
2528
2529         if (unlikely(test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)))
2530                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2531         if (__io_cqring_events_user(ctx) >= min_events)
2532                 return 0;
2533
2534         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
2535         iowq.wq.private = current;
2536         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
2537         iowq.ctx = ctx;
2538         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
2539         iowq.cq_min_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2540         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2541         iowq.hit_timeout = 0;
2542         iowq.min_timeout = ext_arg->min_time;
2543         iowq.timeout = KTIME_MAX;
2544         start_time = io_get_time(ctx);
2545
2546         if (ext_arg->ts_set) {
2547                 iowq.timeout = timespec64_to_ktime(ext_arg->ts);
2548                 if (!(flags & IORING_ENTER_ABS_TIMER))
2549                         iowq.timeout = ktime_add(iowq.timeout, start_time);
2550         }
2551
2552         if (ext_arg->sig) {
2553 #ifdef CONFIG_COMPAT
2554                 if (in_compat_syscall())
2555                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)ext_arg->sig,
2556                                                       ext_arg->argsz);
2557                 else
2558 #endif
2559                         ret = set_user_sigmask(ext_arg->sig, ext_arg->argsz);
2560
2561                 if (ret)
2562                         return ret;
2563         }
2564
2565         io_napi_busy_loop(ctx, &iowq);
2566
2567         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
2568         do {
2569                 unsigned long check_cq;
2570                 int nr_wait;
2571
2572                 /* if min timeout has been hit, don't reset wait count */
2573                 if (!iowq.hit_timeout)
2574                         nr_wait = (int) iowq.cq_tail -
2575                                         READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail);
2576                 else
2577                         nr_wait = 1;
2578
2579                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
2580                         atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, nr_wait);
2581                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2582                 } else {
2583                         prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
2584                                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
2585                 }
2586
2587                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, start_time);
2588                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2589                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, IO_CQ_WAKE_INIT);
2590
2591                 /*
2592                  * Run task_work after scheduling and before io_should_wake().
2593                  * If we got woken because of task_work being processed, run it
2594                  * now rather than let the caller do another wait loop.
2595                  */
2596                 if (io_local_work_pending(ctx))
2597                         io_run_local_work(ctx, nr_wait, nr_wait);
2598                 io_run_task_work();
2599
2600                 /*
2601                  * Non-local task_work will be run on exit to userspace, but
2602                  * if we're using DEFER_TASKRUN, then we could have waited
2603                  * with a timeout for a number of requests. If the timeout
2604                  * hits, we could have some requests ready to process. Ensure
2605                  * this break is _after_ we have run task_work, to avoid
2606                  * deferring running potentially pending requests until the
2607                  * next time we wait for events.
2608                  */
2609                 if (ret < 0)
2610                         break;
2611
2612                 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
2613                 if (unlikely(check_cq)) {
2614                         /* let the caller flush overflows, retry */
2615                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
2616                                 io_cqring_do_overflow_flush(ctx);
2617                         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)) {
2618                                 ret = -EBADR;
2619                                 break;
2620                         }
2621                 }
2622
2623                 if (io_should_wake(&iowq)) {
2624                         ret = 0;
2625                         break;
2626                 }
2627                 cond_resched();
2628         } while (1);
2629
2630         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
2631                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
2632         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
2633
2634         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
2635 }
2636
2637 static void *io_rings_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2638                           size_t size)
2639 {
2640         return __io_uaddr_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, uaddr,
2641                                 size);
2642 }
2643
2644 static void *io_sqes_map(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long uaddr,
2645                          size_t size)
2646 {
2647         return __io_uaddr_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, uaddr,
2648                                 size);
2649 }
2650
2651 static void io_rings_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2652 {
2653         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP)) {
2654                 io_pages_unmap(ctx->rings, &ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages,
2655                                 true);
2656                 io_pages_unmap(ctx->sq_sqes, &ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages,
2657                                 true);
2658         } else {
2659                 io_pages_free(&ctx->ring_pages, ctx->n_ring_pages);
2660                 ctx->n_ring_pages = 0;
2661                 io_pages_free(&ctx->sqe_pages, ctx->n_sqe_pages);
2662                 ctx->n_sqe_pages = 0;
2663                 vunmap(ctx->rings);
2664                 vunmap(ctx->sq_sqes);
2665         }
2666
2667         ctx->rings = NULL;
2668         ctx->sq_sqes = NULL;
2669 }
2670
2671 unsigned long rings_size(unsigned int flags, unsigned int sq_entries,
2672                          unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
2673 {
2674         struct io_rings *rings;
2675         size_t off, sq_array_size;
2676
2677         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
2678         if (off == SIZE_MAX)
2679                 return SIZE_MAX;
2680         if (flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2681                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
2682                         return SIZE_MAX;
2683         }
2684
2685 #ifdef CONFIG_SMP
2686         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
2687         if (off == 0)
2688                 return SIZE_MAX;
2689 #endif
2690
2691         if (flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY) {
2692                 *sq_offset = SIZE_MAX;
2693                 return off;
2694         }
2695
2696         *sq_offset = off;
2697
2698         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
2699         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
2700                 return SIZE_MAX;
2701
2702         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
2703                 return SIZE_MAX;
2704
2705         return off;
2706 }
2707
2708 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2709 {
2710         struct io_kiocb *req;
2711         int nr = 0;
2712
2713         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2714
2715         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
2716                 req = io_extract_req(ctx);
2717                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2718                 nr++;
2719         }
2720         if (nr)
2721                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
2722         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2723 }
2724
2725 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
2726 {
2727         io_sq_thread_finish(ctx);
2728
2729         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2730         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
2731         io_sqe_files_unregister(ctx);
2732         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2733         io_eventfd_unregister(ctx);
2734         io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, kfree);
2735         io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
2736         io_alloc_cache_free(&ctx->rw_cache, io_rw_cache_free);
2737         io_alloc_cache_free(&ctx->uring_cache, kfree);
2738         io_alloc_cache_free(&ctx->msg_cache, io_msg_cache_free);
2739         io_futex_cache_free(ctx);
2740         io_destroy_buffers(ctx);
2741         io_free_region(ctx, &ctx->param_region);
2742         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2743         if (ctx->sq_creds)
2744                 put_cred(ctx->sq_creds);
2745         if (ctx->submitter_task)
2746                 put_task_struct(ctx->submitter_task);
2747
2748         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
2749
2750         if (ctx->mm_account) {
2751                 mmdrop(ctx->mm_account);
2752                 ctx->mm_account = NULL;
2753         }
2754         io_rings_free(ctx);
2755
2756         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
2757                 static_branch_dec(&io_key_has_sqarray);
2758
2759         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
2760         free_uid(ctx->user);
2761         io_req_caches_free(ctx);
2762         if (ctx->hash_map)
2763                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
2764         io_napi_free(ctx);
2765         kvfree(ctx->cancel_table.hbs);
2766         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
2767         kfree(ctx);
2768 }
2769
2770 static __cold void io_activate_pollwq_cb(struct callback_head *cb)
2771 {
2772         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
2773                                                poll_wq_task_work);
2774
2775         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2776         ctx->poll_activated = true;
2777         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2778
2779         /*
2780          * Wake ups for some events between start of polling and activation
2781          * might've been lost due to loose synchronisation.
2782          */
2783         wake_up_all(&ctx->poll_wq);
2784         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2785 }
2786
2787 __cold void io_activate_pollwq(struct io_ring_ctx *ctx)
2788 {
2789         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2790         /* already activated or in progress */
2791         if (ctx->poll_activated || ctx->poll_wq_task_work.func)
2792                 goto out;
2793         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->task_complete))
2794                 goto out;
2795         if (!ctx->submitter_task)
2796                 goto out;
2797         /*
2798          * with ->submitter_task only the submitter task completes requests, we
2799          * only need to sync with it, which is done by injecting a tw
2800          */
2801         init_task_work(&ctx->poll_wq_task_work, io_activate_pollwq_cb);
2802         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2803         if (task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->poll_wq_task_work, TWA_SIGNAL))
2804                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
2805 out:
2806         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2807 }
2808
2809 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2810 {
2811         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2812         __poll_t mask = 0;
2813
2814         if (unlikely(!ctx->poll_activated))
2815                 io_activate_pollwq(ctx);
2816
2817         poll_wait(file, &ctx->poll_wq, wait);
2818         /*
2819          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
2820          * io_commit_cqring
2821          */
2822         smp_rmb();
2823         if (!io_sqring_full(ctx))
2824                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2825
2826         /*
2827          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
2828          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
2829          *      CPU0                    CPU1
2830          *      ----                    ----
2831          * lock(&ctx->uring_lock);
2832          *                              lock(&ep->mtx);
2833          *                              lock(&ctx->uring_lock);
2834          * lock(&ep->mtx);
2835          *
2836          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
2837          * pushes them to do the flush.
2838          */
2839
2840         if (__io_cqring_events_user(ctx) || io_has_work(ctx))
2841                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
2842
2843         return mask;
2844 }
2845
2846 struct io_tctx_exit {
2847         struct callback_head            task_work;
2848         struct completion               completion;
2849         struct io_ring_ctx              *ctx;
2850 };
2851
2852 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
2853 {
2854         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2855         struct io_tctx_exit *work;
2856
2857         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
2858         /*
2859          * When @in_cancel, we're in cancellation and it's racy to remove the
2860          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
2861          * tctx can be NULL if the queueing of this task_work raced with
2862          * work cancelation off the exec path.
2863          */
2864         if (tctx && !atomic_read(&tctx->in_cancel))
2865                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
2866         complete(&work->completion);
2867 }
2868
2869 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2870 {
2871         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2872
2873         return req->ctx == data;
2874 }
2875
2876 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
2877 {
2878         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
2879         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
2880         unsigned long interval = HZ / 20;
2881         struct io_tctx_exit exit;
2882         struct io_tctx_node *node;
2883         int ret;
2884
2885         /*
2886          * If we're doing polled IO and end up having requests being
2887          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
2888          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
2889          * as nobody else will be looking for them.
2890          */
2891         do {
2892                 if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2893                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2894                         io_cqring_overflow_kill(ctx);
2895                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2896                 }
2897
2898                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2899                         io_move_task_work_from_local(ctx);
2900
2901                 while (io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true))
2902                         cond_resched();
2903
2904                 if (ctx->sq_data) {
2905                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
2906                         struct task_struct *tsk;
2907
2908                         io_sq_thread_park(sqd);
2909                         tsk = sqd->thread;
2910                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
2911                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
2912                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
2913                         io_sq_thread_unpark(sqd);
2914                 }
2915
2916                 io_req_caches_free(ctx);
2917
2918                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
2919                         /* there is little hope left, don't run it too often */
2920                         interval = HZ * 60;
2921                 }
2922                 /*
2923                  * This is really an uninterruptible wait, as it has to be
2924                  * complete. But it's also run from a kworker, which doesn't
2925                  * take signals, so it's fine to make it interruptible. This
2926                  * avoids scenarios where we knowingly can wait much longer
2927                  * on completions, for example if someone does a SIGSTOP on
2928                  * a task that needs to finish task_work to make this loop
2929                  * complete. That's a synthetic situation that should not
2930                  * cause a stuck task backtrace, and hence a potential panic
2931                  * on stuck tasks if that is enabled.
2932                  */
2933         } while (!wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
2934
2935         init_completion(&exit.completion);
2936         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
2937         exit.ctx = ctx;
2938
2939         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2940         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
2941                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
2942
2943                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
2944                                         ctx_node);
2945                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
2946                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
2947                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
2948                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
2949                         continue;
2950
2951                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2952                 /*
2953                  * See comment above for
2954                  * wait_for_completion_interruptible_timeout() on why this
2955                  * wait is marked as interruptible.
2956                  */
2957                 wait_for_completion_interruptible(&exit.completion);
2958                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2959         }
2960         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2961         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2962         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2963
2964         /* pairs with RCU read section in io_req_local_work_add() */
2965         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
2966                 synchronize_rcu();
2967
2968         io_ring_ctx_free(ctx);
2969 }
2970
2971 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
2972 {
2973         unsigned long index;
2974         struct creds *creds;
2975
2976         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2977         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
2978         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
2979                 io_unregister_personality(ctx, index);
2980         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2981
2982         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
2983
2984         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
2985         /*
2986          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
2987          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
2988          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
2989          * over using system_wq.
2990          */
2991         queue_work(iou_wq, &ctx->exit_work);
2992 }
2993
2994 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
2995 {
2996         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
2997
2998         file->private_data = NULL;
2999         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3000         return 0;
3001 }
3002
3003 struct io_task_cancel {
3004         struct io_uring_task *tctx;
3005         bool all;
3006 };
3007
3008 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3009 {
3010         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3011         struct io_task_cancel *cancel = data;
3012
3013         return io_match_task_safe(req, cancel->tctx, cancel->all);
3014 }
3015
3016 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
3017                                          struct io_uring_task *tctx,
3018                                          bool cancel_all)
3019 {
3020         struct io_defer_entry *de;
3021         LIST_HEAD(list);
3022
3023         spin_lock(&ctx->completion_lock);
3024         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
3025                 if (io_match_task_safe(de->req, tctx, cancel_all)) {
3026                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
3027                         break;
3028                 }
3029         }
3030         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3031         if (list_empty(&list))
3032                 return false;
3033
3034         while (!list_empty(&list)) {
3035                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
3036                 list_del_init(&de->list);
3037                 io_req_task_queue_fail(de->req, -ECANCELED);
3038                 kfree(de);
3039         }
3040         return true;
3041 }
3042
3043 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
3044 {
3045         struct io_tctx_node *node;
3046         enum io_wq_cancel cret;
3047         bool ret = false;
3048
3049         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3050         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
3051                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
3052
3053                 /*
3054                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
3055                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
3056                  */
3057                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
3058                         continue;
3059                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
3060                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3061         }
3062         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3063
3064         return ret;
3065 }
3066
3067 static __cold bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
3068                                                 struct io_uring_task *tctx,
3069                                                 bool cancel_all)
3070 {
3071         struct io_task_cancel cancel = { .tctx = tctx, .all = cancel_all, };
3072         enum io_wq_cancel cret;
3073         bool ret = false;
3074
3075         /* set it so io_req_local_work_add() would wake us up */
3076         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) {
3077                 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, 1);
3078                 smp_mb();
3079         }
3080
3081         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
3082         if (!ctx->rings)
3083                 return false;
3084
3085         if (!tctx) {
3086                 ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
3087         } else if (tctx->io_wq) {
3088                 /*
3089                  * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
3090                  * it's fine as the task is in exit/exec.
3091                  */
3092                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
3093                                        &cancel, true);
3094                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
3095         }
3096
3097         /* SQPOLL thread does its own polling */
3098         if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
3099             (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
3100                 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3101                         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
3102                         ret = true;
3103                         cond_resched();
3104                 }
3105         }
3106
3107         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3108             io_allowed_defer_tw_run(ctx))
3109                 ret |= io_run_local_work(ctx, INT_MAX, INT_MAX) > 0;
3110         ret |= io_cancel_defer_files(ctx, tctx, cancel_all);
3111         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3112         ret |= io_poll_remove_all(ctx, tctx, cancel_all);
3113         ret |= io_waitid_remove_all(ctx, tctx, cancel_all);
3114         ret |= io_futex_remove_all(ctx, tctx, cancel_all);
3115         ret |= io_uring_try_cancel_uring_cmd(ctx, tctx, cancel_all);
3116         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3117         ret |= io_kill_timeouts(ctx, tctx, cancel_all);
3118         if (tctx)
3119                 ret |= io_run_task_work() > 0;
3120         else
3121                 ret |= flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
3122         return ret;
3123 }
3124
3125 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
3126 {
3127         if (tracked)
3128                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
3129         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
3130 }
3131
3132 /*
3133  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
3134  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
3135  */
3136 __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
3137 {
3138         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3139         struct io_ring_ctx *ctx;
3140         struct io_tctx_node *node;
3141         unsigned long index;
3142         s64 inflight;
3143         DEFINE_WAIT(wait);
3144
3145         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
3146
3147         if (!current->io_uring)
3148                 return;
3149         if (tctx->io_wq)
3150                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
3151
3152         atomic_inc(&tctx->in_cancel);
3153         do {
3154                 bool loop = false;
3155
3156                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3157                 if (!tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3158                         break;
3159
3160                 /* read completions before cancelations */
3161                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
3162                 if (!inflight)
3163                         break;
3164
3165                 if (!sqd) {
3166                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3167                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
3168                                 if (node->ctx->sq_data)
3169                                         continue;
3170                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(node->ctx,
3171                                                         current->io_uring,
3172                                                         cancel_all);
3173                         }
3174                 } else {
3175                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
3176                                 loop |= io_uring_try_cancel_requests(ctx,
3177                                                                      current->io_uring,
3178                                                                      cancel_all);
3179                 }
3180
3181                 if (loop) {
3182                         cond_resched();
3183                         continue;
3184                 }
3185
3186                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
3187                 io_run_task_work();
3188                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
3189                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
3190                         if (io_local_work_pending(node->ctx)) {
3191                                 WARN_ON_ONCE(node->ctx->submitter_task &&
3192                                              node->ctx->submitter_task != current);
3193                                 goto end_wait;
3194                         }
3195                 }
3196                 /*
3197                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
3198                  * avoids a race where a completion comes in before we did
3199                  * prepare_to_wait().
3200                  */
3201                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
3202                         schedule();
3203 end_wait:
3204                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
3205         } while (1);
3206
3207         io_uring_clean_tctx(tctx);
3208         if (cancel_all) {
3209                 /*
3210                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
3211                  * ->in_cancel set for normal exit.
3212                  */
3213                 atomic_dec(&tctx->in_cancel);
3214                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
3215                 __io_uring_free(current);
3216         }
3217 }
3218
3219 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
3220 {
3221         io_uring_unreg_ringfd();
3222         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
3223 }
3224
3225 static struct io_uring_reg_wait *io_get_ext_arg_reg(struct io_ring_ctx *ctx,
3226                         const struct io_uring_getevents_arg __user *uarg)
3227 {
3228         unsigned long size = sizeof(struct io_uring_reg_wait);
3229         unsigned long offset = (uintptr_t)uarg;
3230         unsigned long end;
3231
3232         if (unlikely(offset % sizeof(long)))
3233                 return ERR_PTR(-EFAULT);
3234
3235         /* also protects from NULL ->cq_wait_arg as the size would be 0 */
3236         if (unlikely(check_add_overflow(offset, size, &end) ||
3237                      end > ctx->cq_wait_size))
3238                 return ERR_PTR(-EFAULT);
3239
3240         return ctx->cq_wait_arg + offset;
3241 }
3242
3243 static int io_validate_ext_arg(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned flags,
3244                                const void __user *argp, size_t argsz)
3245 {
3246         struct io_uring_getevents_arg arg;
3247
3248         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG))
3249                 return 0;
3250         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG_REG)
3251                 return -EINVAL;
3252         if (argsz != sizeof(arg))
3253                 return -EINVAL;
3254         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
3255                 return -EFAULT;
3256         return 0;
3257 }
3258
3259 static int io_get_ext_arg(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned flags,
3260                           const void __user *argp, struct ext_arg *ext_arg)
3261 {
3262         const struct io_uring_getevents_arg __user *uarg = argp;
3263         struct io_uring_getevents_arg arg;
3264
3265         /*
3266          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
3267          * is just a pointer to the sigset_t.
3268          */
3269         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
3270                 ext_arg->sig = (const sigset_t __user *) argp;
3271                 return 0;
3272         }
3273
3274         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG_REG) {
3275                 struct io_uring_reg_wait *w;
3276
3277                 if (ext_arg->argsz != sizeof(struct io_uring_reg_wait))
3278                         return -EINVAL;
3279                 w = io_get_ext_arg_reg(ctx, argp);
3280                 if (IS_ERR(w))
3281                         return PTR_ERR(w);
3282
3283                 if (w->flags & ~IORING_REG_WAIT_TS)
3284                         return -EINVAL;
3285                 ext_arg->min_time = READ_ONCE(w->min_wait_usec) * NSEC_PER_USEC;
3286                 ext_arg->sig = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(w->sigmask));
3287                 ext_arg->argsz = READ_ONCE(w->sigmask_sz);
3288                 if (w->flags & IORING_REG_WAIT_TS) {
3289                         ext_arg->ts.tv_sec = READ_ONCE(w->ts.tv_sec);
3290                         ext_arg->ts.tv_nsec = READ_ONCE(w->ts.tv_nsec);
3291                         ext_arg->ts_set = true;
3292                 }
3293                 return 0;
3294         }
3295
3296         /*
3297          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
3298          * timespec and sigset_t pointers if good.
3299          */
3300         if (ext_arg->argsz != sizeof(arg))
3301                 return -EINVAL;
3302 #ifdef CONFIG_64BIT
3303         if (!user_access_begin(uarg, sizeof(*uarg)))
3304                 return -EFAULT;
3305         unsafe_get_user(arg.sigmask, &uarg->sigmask, uaccess_end);
3306         unsafe_get_user(arg.sigmask_sz, &uarg->sigmask_sz, uaccess_end);
3307         unsafe_get_user(arg.min_wait_usec, &uarg->min_wait_usec, uaccess_end);
3308         unsafe_get_user(arg.ts, &uarg->ts, uaccess_end);
3309         user_access_end();
3310 #else
3311         if (copy_from_user(&arg, uarg, sizeof(arg)))
3312                 return -EFAULT;
3313 #endif
3314         ext_arg->min_time = arg.min_wait_usec * NSEC_PER_USEC;
3315         ext_arg->sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
3316         ext_arg->argsz = arg.sigmask_sz;
3317         if (arg.ts) {
3318                 if (get_timespec64(&ext_arg->ts, u64_to_user_ptr(arg.ts)))
3319                         return -EFAULT;
3320                 ext_arg->ts_set = true;
3321         }
3322         return 0;
3323 #ifdef CONFIG_64BIT
3324 uaccess_end:
3325         user_access_end();
3326         return -EFAULT;
3327 #endif
3328 }
3329
3330 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
3331                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
3332                 size_t, argsz)
3333 {
3334         struct io_ring_ctx *ctx;
3335         struct file *file;
3336         long ret;
3337
3338         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
3339                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
3340                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING |
3341                                IORING_ENTER_ABS_TIMER |
3342                                IORING_ENTER_EXT_ARG_REG)))
3343                 return -EINVAL;
3344
3345         /*
3346          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
3347          * need only dereference our task private array to find it.
3348          */
3349         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
3350                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
3351
3352                 if (unlikely(!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX))
3353                         return -EINVAL;
3354                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
3355                 file = tctx->registered_rings[fd];
3356                 if (unlikely(!file))
3357                         return -EBADF;
3358         } else {
3359                 file = fget(fd);
3360                 if (unlikely(!file))
3361                         return -EBADF;
3362                 ret = -EOPNOTSUPP;
3363                 if (unlikely(!io_is_uring_fops(file)))
3364                         goto out;
3365         }
3366
3367         ctx = file->private_data;
3368         ret = -EBADFD;
3369         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3370                 goto out;
3371
3372         /*
3373          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
3374          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
3375          * we were asked to.
3376          */
3377         ret = 0;
3378         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3379                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
3380                         ret = -EOWNERDEAD;
3381                         goto out;
3382                 }
3383                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
3384                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3385                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
3386                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
3387
3388                 ret = to_submit;
3389         } else if (to_submit) {
3390                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
3391                 if (unlikely(ret))
3392                         goto out;
3393
3394                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3395                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
3396                 if (ret != to_submit) {
3397                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3398                         goto out;
3399                 }
3400                 if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3401                         if (ctx->syscall_iopoll)
3402                                 goto iopoll_locked;
3403                         /*
3404                          * Ignore errors, we'll soon call io_cqring_wait() and
3405                          * it should handle ownership problems if any.
3406                          */
3407                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
3408                                 (void)io_run_local_work_locked(ctx, min_complete);
3409                 }
3410                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3411         }
3412
3413         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
3414                 int ret2;
3415
3416                 if (ctx->syscall_iopoll) {
3417                         /*
3418                          * We disallow the app entering submit/complete with
3419                          * polling, but we still need to lock the ring to
3420                          * prevent racing with polled issue that got punted to
3421                          * a workqueue.
3422                          */
3423                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3424 iopoll_locked:
3425                         ret2 = io_validate_ext_arg(ctx, flags, argp, argsz);
3426                         if (likely(!ret2)) {
3427                                 min_complete = min(min_complete,
3428                                                    ctx->cq_entries);
3429                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
3430                         }
3431                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3432                 } else {
3433                         struct ext_arg ext_arg = { .argsz = argsz };
3434
3435                         ret2 = io_get_ext_arg(ctx, flags, argp, &ext_arg);
3436                         if (likely(!ret2)) {
3437                                 min_complete = min(min_complete,
3438                                                    ctx->cq_entries);
3439                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, flags,
3440                                                       &ext_arg);
3441                         }
3442                 }
3443
3444                 if (!ret) {
3445                         ret = ret2;
3446
3447                         /*
3448                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
3449                          * Once the user has been informed we can clear the bit
3450                          * as they are obviously ok with those drops.
3451                          */
3452                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
3453                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
3454                                           &ctx->check_cq);
3455                 }
3456         }
3457 out:
3458         if (!(flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING))
3459                 fput(file);
3460         return ret;
3461 }
3462
3463 static const struct file_operations io_uring_fops = {
3464         .release        = io_uring_release,
3465         .mmap           = io_uring_mmap,
3466         .get_unmapped_area = io_uring_get_unmapped_area,
3467 #ifndef CONFIG_MMU
3468         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
3469 #endif
3470         .poll           = io_uring_poll,
3471 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3472         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
3473 #endif
3474 };
3475
3476 bool io_is_uring_fops(struct file *file)
3477 {
3478         return file->f_op == &io_uring_fops;
3479 }
3480
3481 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
3482                                          struct io_uring_params *p)
3483 {
3484         struct io_rings *rings;
3485         size_t size, sq_array_offset;
3486         void *ptr;
3487
3488         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
3489         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
3490         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
3491
3492         size = rings_size(ctx->flags, p->sq_entries, p->cq_entries,
3493                           &sq_array_offset);
3494         if (size == SIZE_MAX)
3495                 return -EOVERFLOW;
3496
3497         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3498                 rings = io_pages_map(&ctx->ring_pages, &ctx->n_ring_pages, size);
3499         else
3500                 rings = io_rings_map(ctx, p->cq_off.user_addr, size);
3501
3502         if (IS_ERR(rings))
3503                 return PTR_ERR(rings);
3504
3505         ctx->rings = rings;
3506         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3507                 ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
3508         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
3509         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
3510         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
3511         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
3512
3513         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
3514                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3515         else
3516                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
3517         if (size == SIZE_MAX) {
3518                 io_rings_free(ctx);
3519                 return -EOVERFLOW;
3520         }
3521
3522         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3523                 ptr = io_pages_map(&ctx->sqe_pages, &ctx->n_sqe_pages, size);
3524         else
3525                 ptr = io_sqes_map(ctx, p->sq_off.user_addr, size);
3526
3527         if (IS_ERR(ptr)) {
3528                 io_rings_free(ctx);
3529                 return PTR_ERR(ptr);
3530         }
3531
3532         ctx->sq_sqes = ptr;
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 static int io_uring_install_fd(struct file *file)
3537 {
3538         int fd;
3539
3540         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
3541         if (fd < 0)
3542                 return fd;
3543         fd_install(fd, file);
3544         return fd;
3545 }
3546
3547 /*
3548  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
3549  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
3550  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details.
3551  */
3552 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
3553 {
3554         /* Create a new inode so that the LSM can block the creation.  */
3555         return anon_inode_create_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
3556                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
3557 }
3558
3559 int io_uring_fill_params(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
3560 {
3561         if (!entries)
3562                 return -EINVAL;
3563         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
3564                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3565                         return -EINVAL;
3566                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
3567         }
3568
3569         if ((p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3570             && !(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3571                 return -EINVAL;
3572
3573         /*
3574          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
3575          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
3576          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
3577          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
3578          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
3579          * of CQ ring entries manually.
3580          */
3581         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
3582         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
3583                 /*
3584                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
3585                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
3586                  * any cq vs sq ring sizing.
3587                  */
3588                 if (!p->cq_entries)
3589                         return -EINVAL;
3590                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
3591                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
3592                                 return -EINVAL;
3593                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
3594                 }
3595                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
3596                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
3597                         return -EINVAL;
3598         } else {
3599                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
3600         }
3601
3602         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
3603         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
3604         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
3605         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
3606         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
3607         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
3608         p->sq_off.resv1 = 0;
3609         if (!(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3610                 p->sq_off.user_addr = 0;
3611
3612         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
3613         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
3614         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
3615         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
3616         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
3617         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
3618         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
3619         p->cq_off.resv1 = 0;
3620         if (!(p->flags & IORING_SETUP_NO_MMAP))
3621                 p->cq_off.user_addr = 0;
3622
3623         return 0;
3624 }
3625
3626 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
3627                                   struct io_uring_params __user *params)
3628 {
3629         struct io_ring_ctx *ctx;
3630         struct io_uring_task *tctx;
3631         struct file *file;
3632         int ret;
3633
3634         ret = io_uring_fill_params(entries, p);
3635         if (unlikely(ret))
3636                 return ret;
3637
3638         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
3639         if (!ctx)
3640                 return -ENOMEM;
3641
3642         ctx->clockid = CLOCK_MONOTONIC;
3643         ctx->clock_offset = 0;
3644
3645         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3646                 static_branch_inc(&io_key_has_sqarray);
3647
3648         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN) &&
3649             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
3650             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3651                 ctx->task_complete = true;
3652
3653         if (ctx->task_complete || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3654                 ctx->lockless_cq = true;
3655
3656         /*
3657          * lazy poll_wq activation relies on ->task_complete for synchronisation
3658          * purposes, see io_activate_pollwq()
3659          */
3660         if (!ctx->task_complete)
3661                 ctx->poll_activated = true;
3662
3663         /*
3664          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
3665          * space applications don't need to do io completion events
3666          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
3667          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
3668          */
3669         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
3670             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
3671                 ctx->syscall_iopoll = 1;
3672
3673         ctx->compat = in_compat_syscall();
3674         if (!ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_IPC_LOCK))
3675                 ctx->user = get_uid(current_user());
3676
3677         /*
3678          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
3679          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
3680          */
3681         ret = -EINVAL;
3682         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
3683                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
3684                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
3685                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3686                                   IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3687                         goto err;
3688                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3689         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
3690                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
3691         } else {
3692                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG &&
3693                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN))
3694                         goto err;
3695                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
3696         }
3697
3698         /* HYBRID_IOPOLL only valid with IOPOLL */
3699         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_HYBRID_IOPOLL)) ==
3700                         IORING_SETUP_HYBRID_IOPOLL)
3701                 goto err;
3702
3703         /*
3704          * For DEFER_TASKRUN we require the completion task to be the same as the
3705          * submission task. This implies that there is only one submitter, so enforce
3706          * that.
3707          */
3708         if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN &&
3709             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER)) {
3710                 goto err;
3711         }
3712
3713         /*
3714          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
3715          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
3716          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
3717          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
3718          */
3719         mmgrab(current->mm);
3720         ctx->mm_account = current->mm;
3721
3722         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
3723         if (ret)
3724                 goto err;
3725
3726         if (!(p->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))
3727                 p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
3728
3729         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
3730         if (ret)
3731                 goto err;
3732
3733         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
3734                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
3735                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
3736                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
3737                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
3738                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
3739                         IORING_FEAT_LINKED_FILE | IORING_FEAT_REG_REG_RING |
3740                         IORING_FEAT_RECVSEND_BUNDLE | IORING_FEAT_MIN_TIMEOUT;
3741
3742         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
3743                 ret = -EFAULT;
3744                 goto err;
3745         }
3746
3747         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER
3748             && !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
3749                 WRITE_ONCE(ctx->submitter_task, get_task_struct(current));
3750
3751         file = io_uring_get_file(ctx);
3752         if (IS_ERR(file)) {
3753                 ret = PTR_ERR(file);
3754                 goto err;
3755         }
3756
3757         ret = __io_uring_add_tctx_node(ctx);
3758         if (ret)
3759                 goto err_fput;
3760         tctx = current->io_uring;
3761
3762         /*
3763          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
3764          * having closed it before we finish setup
3765          */
3766         if (p->flags & IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY)
3767                 ret = io_ring_add_registered_file(tctx, file, 0, IO_RINGFD_REG_MAX);
3768         else
3769                 ret = io_uring_install_fd(file);
3770         if (ret < 0)
3771                 goto err_fput;
3772
3773         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
3774         return ret;
3775 err:
3776         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
3777         return ret;
3778 err_fput:
3779         fput(file);
3780         return ret;
3781 }
3782
3783 /*
3784  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
3785  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
3786  * params structure passed in.
3787  */
3788 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
3789 {
3790         struct io_uring_params p;
3791         int i;
3792
3793         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
3794                 return -EFAULT;
3795         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
3796                 if (p.resv[i])
3797                         return -EINVAL;
3798         }
3799
3800         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
3801                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
3802                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
3803                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
3804                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
3805                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32 |
3806                         IORING_SETUP_SINGLE_ISSUER | IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN |
3807                         IORING_SETUP_NO_MMAP | IORING_SETUP_REGISTERED_FD_ONLY |
3808                         IORING_SETUP_NO_SQARRAY | IORING_SETUP_HYBRID_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810
3811         return io_uring_create(entries, &p, params);
3812 }
3813
3814 static inline bool io_uring_allowed(void)
3815 {
3816         int disabled = READ_ONCE(sysctl_io_uring_disabled);
3817         kgid_t io_uring_group;
3818
3819         if (disabled == 2)
3820                 return false;
3821
3822         if (disabled == 0 || capable(CAP_SYS_ADMIN))
3823                 return true;
3824
3825         io_uring_group = make_kgid(&init_user_ns, sysctl_io_uring_group);
3826         if (!gid_valid(io_uring_group))
3827                 return false;
3828
3829         return in_group_p(io_uring_group);
3830 }
3831
3832 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
3833                 struct io_uring_params __user *, params)
3834 {
3835         if (!io_uring_allowed())
3836                 return -EPERM;
3837
3838         return io_uring_setup(entries, params);
3839 }
3840
3841 static int __init io_uring_init(void)
3842 {
3843         struct kmem_cache_args kmem_args = {
3844                 .useroffset = offsetof(struct io_kiocb, cmd.data),
3845                 .usersize = sizeof_field(struct io_kiocb, cmd.data),
3846                 .freeptr_offset = offsetof(struct io_kiocb, work),
3847                 .use_freeptr_offset = true,
3848         };
3849
3850 #define __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(stype, eoffset, esize, ename) do { \
3851         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
3852         BUILD_BUG_ON(sizeof_field(stype, ename) != esize); \
3853 } while (0)
3854
3855 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
3856         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, sizeof(etype), ename)
3857 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(eoffset, esize, ename) \
3858         __BUILD_BUG_VERIFY_OFFSET_SIZE(struct io_uring_sqe, eoffset, esize, ename)
3859         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
3860         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
3861         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
3862         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
3863         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
3864         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
3865         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
3866         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u32,  cmd_op);
3867         BUILD_BUG_SQE_ELEM(12, __u32, __pad1);
3868         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
3869         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
3870         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
3871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
3872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
3873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
3874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
3875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
3876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
3877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
3878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
3879         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
3880         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
3881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
3882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
3883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
3884         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
3885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
3886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  rename_flags);
3887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  unlink_flags);
3888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  hardlink_flags);
3889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  xattr_flags);
3890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_ring_flags);
3891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
3892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
3893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
3894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
3895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
3896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
3897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u16,  addr_len);
3898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(46, __u16,  __pad3[0]);
3899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
3900         BUILD_BUG_SQE_ELEM_SIZE(48, 0, cmd);
3901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(56, __u64,  __pad2);
3902
3903         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
3904                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
3905         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
3906                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
3907
3908         /* ->buf_index is u16 */
3909         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
3910         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
3911                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
3912
3913         /* should fit into one byte */
3914         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
3915         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
3916         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
3917
3918         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof_field(struct io_kiocb, flags));
3919
3920         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
3921
3922         /* top 8bits are for internal use */
3923         BUILD_BUG_ON((IORING_URING_CMD_MASK & 0xff000000) != 0);
3924
3925         io_uring_optable_init();
3926
3927         /*
3928          * Allow user copy in the per-command field, which starts after the
3929          * file in io_kiocb and until the opcode field. The openat2 handling
3930          * requires copying in user memory into the io_kiocb object in that
3931          * range, and HARDENED_USERCOPY will complain if we haven't
3932          * correctly annotated this range.
3933          */
3934         req_cachep = kmem_cache_create("io_kiocb", sizeof(struct io_kiocb), &kmem_args,
3935                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT |
3936                                 SLAB_TYPESAFE_BY_RCU);
3937         io_buf_cachep = KMEM_CACHE(io_buffer,
3938                                           SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT);
3939
3940         iou_wq = alloc_workqueue("iou_exit", WQ_UNBOUND, 64);
3941
3942 #ifdef CONFIG_SYSCTL
3943         register_sysctl_init("kernel", kernel_io_uring_disabled_table);
3944 #endif
3945
3946         return 0;
3947 };
3948 __initcall(io_uring_init);
This page took 0.25261 seconds and 4 git commands to generate.