Quelle  io_uring.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
 * supporting fast/efficient IO.
 *
 * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
 * the application and kernel side.
 *
 * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
 * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
 * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
 * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
 * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
 * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
 * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
 * CQ entries.
 *
 * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
 * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
 * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
 * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
 * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
 * head will do).
 *
 * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
 * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
 * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
 * between.
 *
 * Also see the examples in the liburing library:
 *
 * git://git.kernel.dk/liburing
 *
 * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
 * from data shared between the kernel and application. This is done both
 * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
 * data that the application could potentially modify, it remains stable.
 *
 * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
 * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
 */
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <net/compat.h>
#include <linux/refcount.h>
#include <linux/uio.h>
#include <linux/bits.h>

#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/percpu.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/bvec.h>
#include <linux/net.h>
#include <net/sock.h>
#include <linux/anon_inodes.h>
#include <linux/sched/mm.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/nospec.h>
#include <linux/fsnotify.h>
#include <linux/fadvise.h>
#include <linux/task_work.h>
#include <linux/io_uring.h>
#include <linux/io_uring/cmd.h>
#include <linux/audit.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/jump_label.h>
#include <asm/shmparam.h>

#define CREATE_TRACE_POINTS
#include <trace/events/io_uring.h>

#include <uapi/linux/io_uring.h>

#include "io-wq.h"

#include "io_uring.h"
#include "opdef.h"
#include "refs.h"
#include "tctx.h"
#include "register.h"
#include "sqpoll.h"
#include "fdinfo.h"
#include "kbuf.h"
#include "rsrc.h"
#include "cancel.h"
#include "net.h"
#include "notif.h"
#include "waitid.h"
#include "futex.h"
#include "napi.h"
#include "uring_cmd.h"
#include "msg_ring.h"
#include "memmap.h"
#include "zcrx.h"

#include "timeout.h"
#include "poll.h"
#include "rw.h"
#include "alloc_cache.h"
#include "eventfd.h"

#define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
     IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)

#define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
   IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)

#define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)

#define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
    REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | REQ_F_ASYNC_DATA)

#define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | IO_REQ_LINK_FLAGS | \
     REQ_F_REISSUE | REQ_F_POLLED | \
     IO_REQ_CLEAN_FLAGS)

#define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR (1U << 10)

#define IO_COMPL_BATCH   32
#define IO_REQ_ALLOC_BATCH  8
#define IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX  20

struct io_defer_entry {
 struct list_head list;
 struct io_kiocb  *req;
};

/* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
#define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)

/*
 * No waiters. It's larger than any valid value of the tw counter
 * so that tests against ->cq_wait_nr would fail and skip wake_up().
 */
#define IO_CQ_WAKE_INIT  (-1U)
/* Forced wake up if there is a waiter regardless of ->cq_wait_nr */
#define IO_CQ_WAKE_FORCE (IO_CQ_WAKE_INIT >> 1)

static bool io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
      struct io_uring_task *tctx,
      bool cancel_all,
      bool is_sqpoll_thread);

static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int extra_flags);
static void __io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx);

static __read_mostly DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(io_key_has_sqarray);

struct kmem_cache *req_cachep;
static struct workqueue_struct *iou_wq __ro_after_init;

static int __read_mostly sysctl_io_uring_disabled;
static int __read_mostly sysctl_io_uring_group = -1;

#ifdef CONFIG_SYSCTL
static const struct ctl_table kernel_io_uring_disabled_table[] = {
 {
  .procname = "io_uring_disabled",
  .data  = &sysctl_io_uring_disabled,
  .maxlen  = sizeof(sysctl_io_uring_disabled),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
  .extra1  = SYSCTL_ZERO,
  .extra2  = SYSCTL_TWO,
 },
 {
  .procname = "io_uring_group",
  .data  = &sysctl_io_uring_group,
  .maxlen  = sizeof(gid_t),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec,
 },
};
#endif

static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
}

static inline unsigned int __io_cqring_events_user(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 return READ_ONCE(ctx->rings->cq.tail) - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
}

static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
{
 struct io_kiocb *req;

 io_for_each_link(req, head) {
  if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
   return true;
 }
 return false;
}

/*
 * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
 * User must not hold timeout_lock.
 */
bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct io_uring_task *tctx,
   bool cancel_all)
{
 bool matched;

 if (tctx && head->tctx != tctx)
  return false;
 if (cancel_all)
  return true;

 if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
  struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;

  /* protect against races with linked timeouts */
  raw_spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
  matched = io_match_linked(head);
  raw_spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 } else {
  matched = io_match_linked(head);
 }
 return matched;
}

static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
{
 req_set_fail(req);
 io_req_set_res(req, res, 0);
}

static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
{
 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
}

static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);

 complete(&ctx->ref_comp);
}

static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
      fallback_work.work);
 struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
 struct io_kiocb *req, *tmp;
 struct io_tw_state ts = {};

 percpu_ref_get(&ctx->refs);
 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.node)
  req->io_task_work.func(req, ts);
 io_submit_flush_completions(ctx);
 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 percpu_ref_put(&ctx->refs);
}

static int io_alloc_hash_table(struct io_hash_table *table, unsigned bits)
{
 unsigned int hash_buckets;
 int i;

 do {
  hash_buckets = 1U << bits;
  table->hbs = kvmalloc_array(hash_buckets, sizeof(table->hbs[0]),
      GFP_KERNEL_ACCOUNT);
  if (table->hbs)
   break;
  if (bits == 1)
   return -ENOMEM;
  bits--;
 } while (1);

 table->hash_bits = bits;
 for (i = 0; i < hash_buckets; i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&table->hbs[i].list);
 return 0;
}

static void io_free_alloc_caches(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 io_alloc_cache_free(&ctx->apoll_cache, kfree);
 io_alloc_cache_free(&ctx->netmsg_cache, io_netmsg_cache_free);
 io_alloc_cache_free(&ctx->rw_cache, io_rw_cache_free);
 io_alloc_cache_free(&ctx->cmd_cache, io_cmd_cache_free);
 io_futex_cache_free(ctx);
 io_rsrc_cache_free(ctx);
}

static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
{
 struct io_ring_ctx *ctx;
 int hash_bits;
 bool ret;

 ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 if (!ctx)
  return NULL;

 xa_init(&ctx->io_bl_xa);

 /*
 * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread, but
 * don't keep too many buckets to not overconsume memory.
 */
 hash_bits = ilog2(p->cq_entries) - 5;
 hash_bits = clamp(hash_bits, 1, 8);
 if (io_alloc_hash_table(&ctx->cancel_table, hash_bits))
  goto err;
 if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
       0, GFP_KERNEL))
  goto err;

 ctx->flags = p->flags;
 ctx->hybrid_poll_time = LLONG_MAX;
 atomic_set(&ctx->cq_wait_nr, IO_CQ_WAKE_INIT);
 init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 ret = io_alloc_cache_init(&ctx->apoll_cache, IO_POLL_ALLOC_CACHE_MAX,
       sizeof(struct async_poll), 0);
 ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->netmsg_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
       sizeof(struct io_async_msghdr),
       offsetof(struct io_async_msghdr, clear));
 ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->rw_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
       sizeof(struct io_async_rw),
       offsetof(struct io_async_rw, clear));
 ret |= io_alloc_cache_init(&ctx->cmd_cache, IO_ALLOC_CACHE_MAX,
       sizeof(struct io_async_cmd),
       sizeof(struct io_async_cmd));
 ret |= io_futex_cache_init(ctx);
 ret |= io_rsrc_cache_init(ctx);
 if (ret)
  goto free_ref;
 init_completion(&ctx->ref_comp);
 xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
 mutex_init(&ctx->uring_lock);
 init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 init_waitqueue_head(&ctx->poll_wq);
 spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 raw_spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
 INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
 init_llist_head(&ctx->work_llist);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
 ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
 INIT_HLIST_HEAD(&ctx->waitid_list);
 xa_init_flags(&ctx->zcrx_ctxs, XA_FLAGS_ALLOC);
#ifdef CONFIG_FUTEX
 INIT_HLIST_HEAD(&ctx->futex_list);
#endif
 INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
 INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
 INIT_HLIST_HEAD(&ctx->cancelable_uring_cmd);
 io_napi_init(ctx);
 mutex_init(&ctx->mmap_lock);

 return ctx;

free_ref:
 percpu_ref_exit(&ctx->refs);
err:
 io_free_alloc_caches(ctx);
 kvfree(ctx->cancel_table.hbs);
 xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
 kfree(ctx);
 return NULL;
}

static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
{
 if (unlikely(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED))
  io_kbuf_drop_legacy(req);

 if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
  const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];

  if (def->cleanup)
   def->cleanup(req);
 }
 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
  atomic_dec(&req->tctx->inflight_tracked);
 if (req->flags & REQ_F_CREDS)
  put_cred(req->creds);
 if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
  kfree(req->async_data);
  req->async_data = NULL;
 }
 req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
}

/*
 * Mark the request as inflight, so that file cancelation will find it.
 * Can be used if the file is an io_uring instance, or if the request itself
 * relies on ->mm being alive for the duration of the request.
 */
inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
{
 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
  req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
  atomic_inc(&req->tctx->inflight_tracked);
 }
}

static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
{
 if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
  return NULL;

 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
 req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;

 /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
 io_req_set_refcount(req);
 __io_req_set_refcount(req->link, 2);
 return req->link;
}

static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
{
 const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;

 if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
  req->flags |= REQ_F_CREDS;
  req->creds = get_current_cred();
 }

 req->work.list.next = NULL;
 atomic_set(&req->work.flags, 0);
 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
  atomic_or(IO_WQ_WORK_CONCURRENT, &req->work.flags);

 if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
  req->flags |= io_file_get_flags(req->file);

 if (req->file && (req->flags & REQ_F_ISREG)) {
  bool should_hash = def->hash_reg_file;

  /* don't serialize this request if the fs doesn't need it */
  if (should_hash && (req->file->f_flags & O_DIRECT) &&
      (req->file->f_op->fop_flags & FOP_DIO_PARALLEL_WRITE))
   should_hash = false;
  if (should_hash || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
   io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
 } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
  if (def->unbound_nonreg_file)
   atomic_or(IO_WQ_WORK_UNBOUND, &req->work.flags);
 }
}

static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_kiocb *cur;

 if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
  struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;

  raw_spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
  io_for_each_link(cur, req)
   io_prep_async_work(cur);
  raw_spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
 } else {
  io_for_each_link(cur, req)
   io_prep_async_work(cur);
 }
}

static void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_uring_task *tctx = req->tctx;

 BUG_ON(!tctx);

 if ((current->flags & PF_KTHREAD) || !tctx->io_wq) {
  io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
  return;
 }

 /* init ->work of the whole link before punting */
 io_prep_async_link(req);

 /*
 * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
 * happen, catch it here and ensure the request is marked as
 * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
 * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
 * worker for it).
 */
 if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(tctx->task, current)))
  atomic_or(IO_WQ_WORK_CANCEL, &req->work.flags);

 trace_io_uring_queue_async_work(req, io_wq_is_hashed(&req->work));
 io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
}

static void io_req_queue_iowq_tw(struct io_kiocb *req, io_tw_token_t tw)
{
 io_queue_iowq(req);
}

void io_req_queue_iowq(struct io_kiocb *req)
{
 req->io_task_work.func = io_req_queue_iowq_tw;
 io_req_task_work_add(req);
}

static unsigned io_linked_nr(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_kiocb *tmp;
 unsigned nr = 0;

 io_for_each_link(tmp, req)
  nr++;
 return nr;
}

static __cold noinline void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 bool drain_seen = false, first = true;

 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
 __io_req_caches_free(ctx);

 while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
  struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
      struct io_defer_entry, list);

  drain_seen |= de->req->flags & REQ_F_IO_DRAIN;
  if ((drain_seen || first) && ctx->nr_req_allocated != ctx->nr_drained)
   return;

  list_del_init(&de->list);
  ctx->nr_drained -= io_linked_nr(de->req);
  io_req_task_queue(de->req);
  kfree(de);
  first = false;
 }
}

void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 if (ctx->poll_activated)
  io_poll_wq_wake(ctx);
 if (ctx->off_timeout_used)
  io_flush_timeouts(ctx);
 if (ctx->has_evfd)
  io_eventfd_signal(ctx, true);
}

static inline void __io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 if (!ctx->lockless_cq)
  spin_lock(&ctx->completion_lock);
}

static inline void io_cq_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
 __acquires(ctx->completion_lock)
{
 spin_lock(&ctx->completion_lock);
}

static inline void __io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 io_commit_cqring(ctx);
 if (!ctx->task_complete) {
  if (!ctx->lockless_cq)
   spin_unlock(&ctx->completion_lock);
  /* IOPOLL rings only need to wake up if it's also SQPOLL */
  if (!ctx->syscall_iopoll)
   io_cqring_wake(ctx);
 }
 io_commit_cqring_flush(ctx);
}

static void io_cq_unlock_post(struct io_ring_ctx *ctx)
 __releases(ctx->completion_lock)
{
 io_commit_cqring(ctx);
 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 io_cqring_wake(ctx);
 io_commit_cqring_flush(ctx);
}

static void __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool dying)
{
 size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);

 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);

 /* don't abort if we're dying, entries must get freed */
 if (!dying && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
  return;

 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
  cqe_size <<= 1;

 io_cq_lock(ctx);
 while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
  struct io_uring_cqe *cqe;
  struct io_overflow_cqe *ocqe;

  ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
     struct io_overflow_cqe, list);

  if (!dying) {
   if (!io_get_cqe_overflow(ctx, &cqe, true))
    break;
   memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
  }
  list_del(&ocqe->list);
  kfree(ocqe);

  /*
 * For silly syzbot cases that deliberately overflow by huge
 * amounts, check if we need to resched and drop and
 * reacquire the locks if so. Nothing real would ever hit this.
 * Ideally we'd have a non-posting unlock for this, but hard
 * to care for a non-real case.
 */
  if (need_resched()) {
   ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached;
   io_cq_unlock_post(ctx);
   mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
   cond_resched();
   mutex_lock(&ctx->uring_lock);
   io_cq_lock(ctx);
  }
 }

 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
  clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
  atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
 }
 io_cq_unlock_post(ctx);
}

static void io_cqring_overflow_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 if (ctx->rings)
  __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
}

static void io_cqring_do_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
}

/* must to be called somewhat shortly after putting a request */
static inline void io_put_task(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_uring_task *tctx = req->tctx;

 if (likely(tctx->task == current)) {
  tctx->cached_refs++;
 } else {
  percpu_counter_sub(&tctx->inflight, 1);
  if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
   wake_up(&tctx->wait);
  put_task_struct(tctx->task);
 }
}

void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
{
 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;

 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
 refcount_add(refill, ¤t->usage);
 tctx->cached_refs += refill;
}

static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
{
 struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
 unsigned int refs = tctx->cached_refs;

 if (refs) {
  tctx->cached_refs = 0;
  percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
  put_task_struct_many(task, refs);
 }
}

static __cold bool io_cqring_add_overflow(struct io_ring_ctx *ctx,
       struct io_overflow_cqe *ocqe)
{
 lockdep_assert_held(&ctx->completion_lock);

 if (!ocqe) {
  struct io_rings *r = ctx->rings;

  /*
 * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
 * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
 * on the floor.
 */
  WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
  set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
  return false;
 }
 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
  set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
  atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);

 }
 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
 return true;
}

static struct io_overflow_cqe *io_alloc_ocqe(struct io_ring_ctx *ctx,
          struct io_cqe *cqe,
          struct io_big_cqe *big_cqe, gfp_t gfp)
{
 struct io_overflow_cqe *ocqe;
 size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
 bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);

 if (is_cqe32)
  ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);

 ocqe = kzalloc(ocq_size, gfp | __GFP_ACCOUNT);
 trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags, ocqe);
 if (ocqe) {
  ocqe->cqe.user_data = cqe->user_data;
  ocqe->cqe.res = cqe->res;
  ocqe->cqe.flags = cqe->flags;
  if (is_cqe32 && big_cqe) {
   ocqe->cqe.big_cqe[0] = big_cqe->extra1;
   ocqe->cqe.big_cqe[1] = big_cqe->extra2;
  }
 }
 if (big_cqe)
  big_cqe->extra1 = big_cqe->extra2 = 0;
 return ocqe;
}

/*
 * writes to the cq entry need to come after reading head; the
 * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
 * fill the cq entry
 */
bool io_cqe_cache_refill(struct io_ring_ctx *ctx, bool overflow)
{
 struct io_rings *rings = ctx->rings;
 unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
 unsigned int free, queued, len;

 /*
 * Posting into the CQ when there are pending overflowed CQEs may break
 * ordering guarantees, which will affect links, F_MORE users and more.
 * Force overflow the completion.
 */
 if (!overflow && (ctx->check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT)))
  return false;

 /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
 queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
 free = ctx->cq_entries - queued;
 /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
 len = min(free, ctx->cq_entries - off);
 if (!len)
  return false;

 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
  off <<= 1;
  len <<= 1;
 }

 ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
 ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
 return true;
}

static bool io_fill_cqe_aux32(struct io_ring_ctx *ctx,
         struct io_uring_cqe src_cqe[2])
{
 struct io_uring_cqe *cqe;

 if (WARN_ON_ONCE(!(ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)))
  return false;
 if (unlikely(!io_get_cqe(ctx, &cqe)))
  return false;

 memcpy(cqe, src_cqe, 2 * sizeof(*cqe));
 trace_io_uring_complete(ctx, NULL, cqe);
 return true;
}

static bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res,
         u32 cflags)
{
 struct io_uring_cqe *cqe;

 if (likely(io_get_cqe(ctx, &cqe))) {
  WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
  WRITE_ONCE(cqe->res, res);
  WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);

  if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
   WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
   WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
  }

  trace_io_uring_complete(ctx, NULL, cqe);
  return true;
 }
 return false;
}

static inline struct io_cqe io_init_cqe(u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
{
 return (struct io_cqe) { .user_data = user_data, .res = res, .flags = cflags };
}

static __cold void io_cqe_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_cqe *cqe,
              struct io_big_cqe *big_cqe)
{
 struct io_overflow_cqe *ocqe;

 ocqe = io_alloc_ocqe(ctx, cqe, big_cqe, GFP_KERNEL);
 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 io_cqring_add_overflow(ctx, ocqe);
 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
}

static __cold bool io_cqe_overflow_locked(struct io_ring_ctx *ctx,
       struct io_cqe *cqe,
       struct io_big_cqe *big_cqe)
{
 struct io_overflow_cqe *ocqe;

 ocqe = io_alloc_ocqe(ctx, cqe, big_cqe, GFP_ATOMIC);
 return io_cqring_add_overflow(ctx, ocqe);
}

bool io_post_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
{
 bool filled;

 io_cq_lock(ctx);
 filled = io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags);
 if (unlikely(!filled)) {
  struct io_cqe cqe = io_init_cqe(user_data, res, cflags);

  filled = io_cqe_overflow_locked(ctx, &cqe, NULL);
 }
 io_cq_unlock_post(ctx);
 return filled;
}

/*
 * Must be called from inline task_work so we now a flush will happen later,
 * and obviously with ctx->uring_lock held (tw always has that).
 */
void io_add_aux_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data, s32 res, u32 cflags)
{
 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
 lockdep_assert(ctx->lockless_cq);

 if (!io_fill_cqe_aux(ctx, user_data, res, cflags)) {
  struct io_cqe cqe = io_init_cqe(user_data, res, cflags);

  io_cqe_overflow(ctx, &cqe, NULL);
 }
 ctx->submit_state.cq_flush = true;
}

/*
 * A helper for multishot requests posting additional CQEs.
 * Should only be used from a task_work including IO_URING_F_MULTISHOT.
 */
bool io_req_post_cqe(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 bool posted;

 /*
 * If multishot has already posted deferred completions, ensure that
 * those are flushed first before posting this one. If not, CQEs
 * could get reordered.
 */
 if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
  __io_submit_flush_completions(ctx);

 lockdep_assert(!io_wq_current_is_worker());
 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);

 if (!ctx->lockless_cq) {
  spin_lock(&ctx->completion_lock);
  posted = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, res, cflags);
  spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 } else {
  posted = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, res, cflags);
 }

 ctx->submit_state.cq_flush = true;
 return posted;
}

/*
 * A helper for multishot requests posting additional CQEs.
 * Should only be used from a task_work including IO_URING_F_MULTISHOT.
 */
bool io_req_post_cqe32(struct io_kiocb *req, struct io_uring_cqe cqe[2])
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 bool posted;

 lockdep_assert(!io_wq_current_is_worker());
 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);

 cqe[0].user_data = req->cqe.user_data;
 if (!ctx->lockless_cq) {
  spin_lock(&ctx->completion_lock);
  posted = io_fill_cqe_aux32(ctx, cqe);
  spin_unlock(&ctx->completion_lock);
 } else {
  posted = io_fill_cqe_aux32(ctx, cqe);
 }

 ctx->submit_state.cq_flush = true;
 return posted;
}

static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 bool completed = true;

 /*
 * All execution paths but io-wq use the deferred completions by
 * passing IO_URING_F_COMPLETE_DEFER and thus should not end up here.
 */
 if (WARN_ON_ONCE(!(issue_flags & IO_URING_F_IOWQ)))
  return;

 /*
 * Handle special CQ sync cases via task_work. DEFER_TASKRUN requires
 * the submitter task context, IOPOLL protects with uring_lock.
 */
 if (ctx->lockless_cq || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
defer_complete:
  req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
  io_req_task_work_add(req);
  return;
 }

 io_cq_lock(ctx);
 if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
  completed = io_fill_cqe_req(ctx, req);
 io_cq_unlock_post(ctx);

 if (!completed)
  goto defer_complete;

 /*
 * We don't free the request here because we know it's called from
 * io-wq only, which holds a reference, so it cannot be the last put.
 */
 req_ref_put(req);
}

void io_req_defer_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];

 lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);

 req_set_fail(req);
 io_req_set_res(req, res, io_put_kbuf(req, res, IO_URING_F_UNLOCKED));
 if (def->fail)
  def->fail(req);
 io_req_complete_defer(req);
}

/*
 * A request might get retired back into the request caches even before opcode
 * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
 * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
 * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
 */
__cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN | __GFP_ZERO;
 void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
 int ret;

 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);

 /*
 * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
 * retry single alloc to be on the safe side.
 */
 if (unlikely(ret <= 0)) {
  reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
  if (!reqs[0])
   return false;
  ret = 1;
 }

 percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
 ctx->nr_req_allocated += ret;

 while (ret--) {
  struct io_kiocb *req = reqs[ret];

  io_req_add_to_cache(req, ctx);
 }
 return true;
}

__cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
{
 /* refs were already put, restore them for io_req_task_complete() */
 req->flags &= ~REQ_F_REFCOUNT;
 /* we only want to free it, don't post CQEs */
 req->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
 req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
 io_req_task_work_add(req);
}

static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;

 spin_lock(&ctx->completion_lock);
 io_disarm_next(req);
 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
}

static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_kiocb *nxt;

 /*
 * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
 * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
 * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
 * of the chain.
 */
 if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
  __io_req_find_next_prep(req);
 nxt = req->link;
 req->link = NULL;
 return nxt;
}

static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, io_tw_token_t tw)
{
 if (!ctx)
  return;
 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
  atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);

 io_submit_flush_completions(ctx);
 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 percpu_ref_put(&ctx->refs);
}

/*
 * Run queued task_work, returning the number of entries processed in *count.
 * If more entries than max_entries are available, stop processing once this
 * is reached and return the rest of the list.
 */
struct llist_node *io_handle_tw_list(struct llist_node *node,
         unsigned int *count,
         unsigned int max_entries)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
 struct io_tw_state ts = { };

 do {
  struct llist_node *next = node->next;
  struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
          io_task_work.node);

  if (req->ctx != ctx) {
   ctx_flush_and_put(ctx, ts);
   ctx = req->ctx;
   mutex_lock(&ctx->uring_lock);
   percpu_ref_get(&ctx->refs);
  }
  INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
    io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
    req, ts);
  node = next;
  (*count)++;
  if (unlikely(need_resched())) {
   ctx_flush_and_put(ctx, ts);
   ctx = NULL;
   cond_resched();
  }
 } while (node && *count < max_entries);

 ctx_flush_and_put(ctx, ts);
 return node;
}

static __cold void __io_fallback_tw(struct llist_node *node, bool sync)
{
 struct io_ring_ctx *last_ctx = NULL;
 struct io_kiocb *req;

 while (node) {
  req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
  node = node->next;
  if (last_ctx != req->ctx) {
   if (last_ctx) {
    if (sync)
     flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
    percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
   }
   last_ctx = req->ctx;
   percpu_ref_get(&last_ctx->refs);
  }
  if (llist_add(&req->io_task_work.node, &last_ctx->fallback_llist))
   schedule_delayed_work(&last_ctx->fallback_work, 1);
 }

 if (last_ctx) {
  if (sync)
   flush_delayed_work(&last_ctx->fallback_work);
  percpu_ref_put(&last_ctx->refs);
 }
}

static void io_fallback_tw(struct io_uring_task *tctx, bool sync)
{
 struct llist_node *node = llist_del_all(&tctx->task_list);

 __io_fallback_tw(node, sync);
}

struct llist_node *tctx_task_work_run(struct io_uring_task *tctx,
          unsigned int max_entries,
          unsigned int *count)
{
 struct llist_node *node;

 if (unlikely(current->flags & PF_EXITING)) {
  io_fallback_tw(tctx, true);
  return NULL;
 }

 node = llist_del_all(&tctx->task_list);
 if (node) {
  node = llist_reverse_order(node);
  node = io_handle_tw_list(node, count, max_entries);
 }

 /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_cancel */
 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_cancel)))
  io_uring_drop_tctx_refs(current);

 trace_io_uring_task_work_run(tctx, *count);
 return node;
}

void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
{
 struct io_uring_task *tctx;
 struct llist_node *ret;
 unsigned int count = 0;

 tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
 ret = tctx_task_work_run(tctx, UINT_MAX, &count);
 /* can't happen */
 WARN_ON_ONCE(ret);
}

static void io_req_local_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 unsigned nr_wait, nr_tw, nr_tw_prev;
 struct llist_node *head;

 /* See comment above IO_CQ_WAKE_INIT */
 BUILD_BUG_ON(IO_CQ_WAKE_FORCE <= IORING_MAX_CQ_ENTRIES);

 /*
 * We don't know how many reuqests is there in the link and whether
 * they can even be queued lazily, fall back to non-lazy.
 */
 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
  flags &= ~IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE;

 guard(rcu)();

 head = READ_ONCE(ctx->work_llist.first);
 do {
  nr_tw_prev = 0;
  if (head) {
   struct io_kiocb *first_req = container_of(head,
       struct io_kiocb,
       io_task_work.node);
   /*
 * Might be executed at any moment, rely on
 * SLAB_TYPESAFE_BY_RCU to keep it alive.
 */
   nr_tw_prev = READ_ONCE(first_req->nr_tw);
  }

  /*
 * Theoretically, it can overflow, but that's fine as one of
 * previous adds should've tried to wake the task.
 */
  nr_tw = nr_tw_prev + 1;
  if (!(flags & IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE))
   nr_tw = IO_CQ_WAKE_FORCE;

  req->nr_tw = nr_tw;
  req->io_task_work.node.next = head;
 } while (!try_cmpxchg(&ctx->work_llist.first, &head,
         &req->io_task_work.node));

 /*
 * cmpxchg implies a full barrier, which pairs with the barrier
 * in set_current_state() on the io_cqring_wait() side. It's used
 * to ensure that either we see updated ->cq_wait_nr, or waiters
 * going to sleep will observe the work added to the list, which
 * is similar to the wait/wawke task state sync.
 */

 if (!head) {
  if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
   atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
  if (ctx->has_evfd)
   io_eventfd_signal(ctx, false);
 }

 nr_wait = atomic_read(&ctx->cq_wait_nr);
 /* not enough or no one is waiting */
 if (nr_tw < nr_wait)
  return;
 /* the previous add has already woken it up */
 if (nr_tw_prev >= nr_wait)
  return;
 wake_up_state(ctx->submitter_task, TASK_INTERRUPTIBLE);
}

static void io_req_normal_work_add(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_uring_task *tctx = req->tctx;
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;

 /* task_work already pending, we're done */
 if (!llist_add(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list))
  return;

 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
  atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);

 /* SQPOLL doesn't need the task_work added, it'll run it itself */
 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
  __set_notify_signal(tctx->task);
  return;
 }

 if (likely(!task_work_add(tctx->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
  return;

 io_fallback_tw(tctx, false);
}

void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
{
 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
  io_req_local_work_add(req, flags);
 else
  io_req_normal_work_add(req);
}

void io_req_task_work_add_remote(struct io_kiocb *req, unsigned flags)
{
 if (WARN_ON_ONCE(!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)))
  return;
 __io_req_task_work_add(req, flags);
}

static void __cold io_move_task_work_from_local(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->work_llist);

 __io_fallback_tw(node, false);
 node = llist_del_all(&ctx->retry_llist);
 __io_fallback_tw(node, false);
}

static bool io_run_local_work_continue(struct io_ring_ctx *ctx, int events,
           int min_events)
{
 if (!io_local_work_pending(ctx))
  return false;
 if (events < min_events)
  return true;
 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
  atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
 return false;
}

static int __io_run_local_work_loop(struct llist_node **node,
        io_tw_token_t tw,
        int events)
{
 int ret = 0;

 while (*node) {
  struct llist_node *next = (*node)->next;
  struct io_kiocb *req = container_of(*node, struct io_kiocb,
          io_task_work.node);
  INDIRECT_CALL_2(req->io_task_work.func,
    io_poll_task_func, io_req_rw_complete,
    req, tw);
  *node = next;
  if (++ret >= events)
   break;
 }

 return ret;
}

static int __io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, io_tw_token_t tw,
          int min_events, int max_events)
{
 struct llist_node *node;
 unsigned int loops = 0;
 int ret = 0;

 if (WARN_ON_ONCE(ctx->submitter_task != current))
  return -EEXIST;
 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
  atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
again:
 min_events -= ret;
 ret = __io_run_local_work_loop(&ctx->retry_llist.first, tw, max_events);
 if (ctx->retry_llist.first)
  goto retry_done;

 /*
 * llists are in reverse order, flip it back the right way before
 * running the pending items.
 */
 node = llist_reverse_order(llist_del_all(&ctx->work_llist));
 ret += __io_run_local_work_loop(&node, tw, max_events - ret);
 ctx->retry_llist.first = node;
 loops++;

 if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
  goto again;
retry_done:
 io_submit_flush_completions(ctx);
 if (io_run_local_work_continue(ctx, ret, min_events))
  goto again;

 trace_io_uring_local_work_run(ctx, ret, loops);
 return ret;
}

static inline int io_run_local_work_locked(struct io_ring_ctx *ctx,
        int min_events)
{
 struct io_tw_state ts = {};

 if (!io_local_work_pending(ctx))
  return 0;
 return __io_run_local_work(ctx, ts, min_events,
     max(IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX, min_events));
}

static int io_run_local_work(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
        int max_events)
{
 struct io_tw_state ts = {};
 int ret;

 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 ret = __io_run_local_work(ctx, ts, min_events, max_events);
 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 return ret;
}

static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, io_tw_token_t tw)
{
 io_tw_lock(req->ctx, tw);
 io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
}

void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, io_tw_token_t tw)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;

 io_tw_lock(ctx, tw);
 if (unlikely(io_should_terminate_tw(ctx)))
  io_req_defer_failed(req, -EFAULT);
 else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
  io_queue_iowq(req);
 else
  io_queue_sqe(req, 0);
}

void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
{
 io_req_set_res(req, ret, 0);
 req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
 io_req_task_work_add(req);
}

void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
{
 req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
 io_req_task_work_add(req);
}

void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
{
 struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);

 if (nxt)
  io_req_task_queue(nxt);
}

static inline void io_req_put_rsrc_nodes(struct io_kiocb *req)
{
 if (req->file_node) {
  io_put_rsrc_node(req->ctx, req->file_node);
  req->file_node = NULL;
 }
 if (req->flags & REQ_F_BUF_NODE)
  io_put_rsrc_node(req->ctx, req->buf_node);
}

static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
          struct io_wq_work_node *node)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 do {
  struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
          comp_list);

  if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
   if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
    node = req->comp_list.next;
    req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
    io_queue_iowq(req);
    continue;
   }
   if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
    node = req->comp_list.next;
    if (!req_ref_put_and_test(req))
     continue;
   }
   if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
    struct async_poll *apoll = req->apoll;

    if (apoll->double_poll)
     kfree(apoll->double_poll);
    io_cache_free(&ctx->apoll_cache, apoll);
    req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
   }
   if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
    io_queue_next(req);
   if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
    io_clean_op(req);
  }
  io_put_file(req);
  io_req_put_rsrc_nodes(req);
  io_put_task(req);

  node = req->comp_list.next;
  io_req_add_to_cache(req, ctx);
 } while (node);
}

void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
 struct io_wq_work_node *node;

 __io_cq_lock(ctx);
 __wq_list_for_each(node, &state->compl_reqs) {
  struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
         comp_list);

  /*
 * Requests marked with REQUEUE should not post a CQE, they
 * will go through the io-wq retry machinery and post one
 * later.
 */
  if (!(req->flags & (REQ_F_CQE_SKIP | REQ_F_REISSUE)) &&
      unlikely(!io_fill_cqe_req(ctx, req))) {
   if (ctx->lockless_cq)
    io_cqe_overflow(ctx, &req->cqe, &req->big_cqe);
   else
    io_cqe_overflow_locked(ctx, &req->cqe, &req->big_cqe);
  }
 }
 __io_cq_unlock_post(ctx);

 if (!wq_list_empty(&state->compl_reqs)) {
  io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
  INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
 }

 if (unlikely(ctx->drain_active))
  io_queue_deferred(ctx);

 ctx->submit_state.cq_flush = false;
}

static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 /* See comment at the top of this file */
 smp_rmb();
 return __io_cqring_events(ctx);
}

/*
 * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
 * find and complete them.
 */
static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
  return;

 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
 while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
  /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
  if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
   break;
  /*
 * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
 * in this case we need to ensure that we reap all events.
 * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
 */
  if (need_resched()) {
   mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
   cond_resched();
   mutex_lock(&ctx->uring_lock);
  }
 }
 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);

 if (ctx->flags & IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN)
  io_move_task_work_from_local(ctx);
}

static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int min_events)
{
 unsigned int nr_events = 0;
 unsigned long check_cq;

 min_events = min(min_events, ctx->cq_entries);

 lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);

 if (!io_allowed_run_tw(ctx))
  return -EEXIST;

 check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
 if (unlikely(check_cq)) {
  if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
   __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
  /*
 * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
 * dropped CQE.
 */
  if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT))
   return -EBADR;
 }
 /*
 * Don't enter poll loop if we already have events pending.
 * If we do, we can potentially be spinning for commands that
 * already triggered a CQE (eg in error).
 */
 if (io_cqring_events(ctx))
  return 0;

 do {
  int ret = 0;

  /*
 * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
 * application entering polling for a command before it gets
 * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
 * of the poll right here, so we need to take a breather every
 * now and then to ensure that the issue has a chance to add
 * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
 * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
 * very same mutex.
 */
  if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) ||
      io_task_work_pending(ctx)) {
   u32 tail = ctx->cached_cq_tail;

   (void) io_run_local_work_locked(ctx, min_events);

   if (task_work_pending(current) ||
       wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
    mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
    io_run_task_work();
    mutex_lock(&ctx->uring_lock);
   }
   /* some requests don't go through iopoll_list */
   if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
       wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
    break;
  }
  ret = io_do_iopoll(ctx, !min_events);
  if (unlikely(ret < 0))
   return ret;

  if (task_sigpending(current))
   return -EINTR;
  if (need_resched())
   break;

  nr_events += ret;
 } while (nr_events < min_events);

 return 0;
}

void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, io_tw_token_t tw)
{
 io_req_complete_defer(req);
}

/*
 * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
 * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
 * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
 * accessing the kiocb cookie.
 */
static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;

 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
 if (unlikely(needs_lock))
  mutex_lock(&ctx->uring_lock);

 /*
 * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
 * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
 * different devices.
 */
 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
  ctx->poll_multi_queue = false;
 } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
  struct io_kiocb *list_req;

  list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
     comp_list);
  if (list_req->file != req->file)
   ctx->poll_multi_queue = true;
 }

 /*
 * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
 * it to the front so we find it first.
 */
 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
  wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
 else
  wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);

 if (unlikely(needs_lock)) {
  /*
 * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
 * in sq thread task context or in io worker task context. If
 * current task context is sq thread, we don't need to check
 * whether should wake up sq thread.
 */
  if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
      wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
   wake_up(&ctx->sq_data->wait);

  mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
 }
}

io_req_flags_t io_file_get_flags(struct file *file)
{
 io_req_flags_t res = 0;

 BUILD_BUG_ON(REQ_F_ISREG_BIT != REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT + 1);

 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
  res |= REQ_F_ISREG;
 if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) || (file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
  res |= REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
 return res;
}

static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 bool drain = req->flags & IOSQE_IO_DRAIN;
 struct io_defer_entry *de;

 de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!de) {
  io_req_defer_failed(req, -ENOMEM);
  return;
 }

 io_prep_async_link(req);
 trace_io_uring_defer(req);
 de->req = req;

 ctx->nr_drained += io_linked_nr(req);
 list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
 io_queue_deferred(ctx);
 if (!drain && list_empty(&ctx->defer_list))
  ctx->drain_active = false;
}

static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, const struct io_issue_def *def,
      unsigned int issue_flags)
{
 if (req->file || !def->needs_file)
  return true;

 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
  req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
 else
  req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);

 return !!req->file;
}

#define REQ_ISSUE_SLOW_FLAGS (REQ_F_CREDS | REQ_F_ARM_LTIMEOUT)

static inline int __io_issue_sqe(struct io_kiocb *req,
     unsigned int issue_flags,
     const struct io_issue_def *def)
{
 const struct cred *creds = NULL;
 struct io_kiocb *link = NULL;
 int ret;

 if (unlikely(req->flags & REQ_ISSUE_SLOW_FLAGS)) {
  if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
   creds = override_creds(req->creds);
  if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)
   link = __io_prep_linked_timeout(req);
 }

 if (!def->audit_skip)
  audit_uring_entry(req->opcode);

 ret = def->issue(req, issue_flags);

 if (!def->audit_skip)
  audit_uring_exit(!ret, ret);

 if (unlikely(creds || link)) {
  if (creds)
   revert_creds(creds);
  if (link)
   io_queue_linked_timeout(link);
 }

 return ret;
}

static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
{
 const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
 int ret;

 if (unlikely(!io_assign_file(req, def, issue_flags)))
  return -EBADF;

 ret = __io_issue_sqe(req, issue_flags, def);

 if (ret == IOU_COMPLETE) {
  if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
   io_req_complete_defer(req);
  else
   io_req_complete_post(req, issue_flags);

  return 0;
 }

 if (ret == IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE) {
  ret = 0;

  /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
  if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && def->iopoll_queue)
   io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
 }
 return ret;
}

int io_poll_issue(struct io_kiocb *req, io_tw_token_t tw)
{
 const unsigned int issue_flags = IO_URING_F_NONBLOCK |
      IO_URING_F_MULTISHOT |
      IO_URING_F_COMPLETE_DEFER;
 int ret;

 io_tw_lock(req->ctx, tw);

 WARN_ON_ONCE(!req->file);
 if (WARN_ON_ONCE(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
  return -EFAULT;

 ret = __io_issue_sqe(req, issue_flags, &io_issue_defs[req->opcode]);

 WARN_ON_ONCE(ret == IOU_ISSUE_SKIP_COMPLETE);
 return ret;
}

struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
{
 struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
 struct io_kiocb *nxt = NULL;

 if (req_ref_put_and_test_atomic(req)) {
  if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
   nxt = io_req_find_next(req);
  io_free_req(req);
 }
 return nxt ? &nxt->work : NULL;
}

void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
{
 struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
 const struct io_issue_def *def = &io_issue_defs[req->opcode];
 unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED | IO_URING_F_IOWQ;
 bool needs_poll = false;
 int ret = 0, err = -ECANCELED;

 /* one will be dropped by io_wq_free_work() after returning to io-wq */
 if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
  __io_req_set_refcount(req, 2);
 else
  req_ref_get(req);

 /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
 if (atomic_read(&work->flags) & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
fail:
  io_req_task_queue_fail(req, err);
  return;
 }
 if (!io_assign_file(req, def, issue_flags)) {
  err = -EBADF;
  atomic_or(IO_WQ_WORK_CANCEL, &work->flags);
  goto fail;
 }

 /*
 * If DEFER_TASKRUN is set, it's only allowed to post CQEs from the
 * submitter task context. Final request completions are handed to the
 * right context, however this is not the case of auxiliary CQEs,
 * which is the main mean of operation for multishot requests.
 * Don't allow any multishot execution from io-wq. It's more restrictive
 * than necessary and also cleaner.
 */
 if (req->flags & (REQ_F_MULTISHOT|REQ_F_APOLL_MULTISHOT)) {
  err = -EBADFD;
  if (!io_file_can_poll(req))
   goto fail;
  if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK ||
      req->file->f_mode & FMODE_NOWAIT) {
   err = -ECANCELED;
   if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) != IO_APOLL_OK)
    goto fail;
   return;
  } else {
   req->flags &= ~(REQ_F_APOLL_MULTISHOT|REQ_F_MULTISHOT);
  }
 }

 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
  bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;

  if (opcode_poll && io_file_can_poll(req)) {
   needs_poll = true;
   issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
  }
 }

 do {
  ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
  if (ret != -EAGAIN)
   break;

  /*
 * If REQ_F_NOWAIT is set, then don't wait or retry with
 * poll. -EAGAIN is final for that case.
 */
  if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
   break;

  /*
 * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
 * forcing a sync submission from here, since we can't
 * wait for request slots on the block side.
 */
  if (!needs_poll) {
   if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
    break;
   if (io_wq_worker_stopped())
    break;
   cond_resched();
   continue;
  }

  if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
   return;
  /* aborted or ready, in either case retry blocking */
  needs_poll = false;
  issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
 } while (1);

 /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
 if (ret)
  io_req_task_queue_fail(req, ret);
}

inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
          unsigned int issue_flags)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 struct io_rsrc_node *node;
 struct file *file = NULL;

 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
 node = io_rsrc_node_lookup(&ctx->file_table.data, fd);
 if (node) {
  node->refs++;
  req->file_node = node;
  req->flags |= io_slot_flags(node);
  file = io_slot_file(node);
 }
 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
 return file;
}

struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
{
 struct file *file = fget(fd);

 trace_io_uring_file_get(req, fd);

 /* we don't allow fixed io_uring files */
 if (file && io_is_uring_fops(file))
  io_req_track_inflight(req);
 return file;
}

static int io_req_sqe_copy(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
{
 const struct io_cold_def *def = &io_cold_defs[req->opcode];

 if (req->flags & REQ_F_SQE_COPIED)
  return 0;
 req->flags |= REQ_F_SQE_COPIED;
 if (!def->sqe_copy)
  return 0;
 if (WARN_ON_ONCE(!(issue_flags & IO_URING_F_INLINE)))
  return -EFAULT;
 def->sqe_copy(req);
 return 0;
}

static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags, int ret)
 __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
{
 if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
fail:
  io_req_defer_failed(req, ret);
  return;
 }

 ret = io_req_sqe_copy(req, issue_flags);
 if (unlikely(ret))
  goto fail;

 switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
 case IO_APOLL_READY:
  io_kbuf_recycle(req, 0);
  io_req_task_queue(req);
  break;
 case IO_APOLL_ABORTED:
  io_kbuf_recycle(req, 0);
  io_queue_iowq(req);
  break;
 case IO_APOLL_OK:
  break;
 }
}

static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int extra_flags)
 __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
{
 unsigned int issue_flags = IO_URING_F_NONBLOCK |
       IO_URING_F_COMPLETE_DEFER | extra_flags;
 int ret;

 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);

 /*
 * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
 * doesn't support non-blocking read/write attempts
 */
 if (unlikely(ret))
  io_queue_async(req, issue_flags, ret);
}

static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
 __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
{
 if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
  /*
 * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
 * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
 */
  req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
  req->flags |= REQ_F_LINK;
  io_req_defer_failed(req, req->cqe.res);
 } else {
  /* can't fail with IO_URING_F_INLINE */
  io_req_sqe_copy(req, IO_URING_F_INLINE);
  if (unlikely(req->ctx->drain_active))
   io_drain_req(req);
  else
   io_queue_iowq(req);
 }
}

/*
 * Check SQE restrictions (opcode and flags).
 *
 * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
 */
static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
     struct io_kiocb *req,
     unsigned int sqe_flags)
{
 if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
  return false;

 if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
     ctx->restrictions.sqe_flags_required)
  return false;

 if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
     ctx->restrictions.sqe_flags_required))
  return false;

 return true;
}

static void io_init_drain(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;

 ctx->drain_active = true;
 if (head) {
  /*
 * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
 * the head request and the next request/link after the current
 * link. Considering sequential execution of links,
 * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
 * link.
 */
  head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
  ctx->drain_next = true;
 }
}

static __cold int io_init_fail_req(struct io_kiocb *req, int err)
{
 /* ensure per-opcode data is cleared if we fail before prep */
 memset(&req->cmd.data, 0, sizeof(req->cmd.data));
 return err;
}

static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
         const struct io_uring_sqe *sqe)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 const struct io_issue_def *def;
 unsigned int sqe_flags;
 int personality;
 u8 opcode;

 req->ctx = ctx;
 req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
 /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
 sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
 req->flags = (__force io_req_flags_t) sqe_flags;
 req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
 req->file = NULL;
 req->tctx = current->io_uring;
 req->cancel_seq_set = false;
 req->async_data = NULL;

 if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
  req->opcode = 0;
  return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
 }
 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_OP_LAST);

 def = &io_issue_defs[opcode];
 if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
  /* enforce forwards compatibility on users */
  if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
   return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
  if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
   if (!def->buffer_select)
    return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
   req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
  }
  if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
   ctx->drain_disabled = true;
  if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
   if (ctx->drain_disabled)
    return io_init_fail_req(req, -EOPNOTSUPP);
   io_init_drain(ctx);
  }
 }
 if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
  if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
   return io_init_fail_req(req, -EACCES);
  /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
  if (ctx->drain_active)
   req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
  /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
  if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
   ctx->drain_next = false;
   ctx->drain_active = true;
   req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
  }
 }

 if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
  return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
 if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
  return io_init_fail_req(req, -EINVAL);

 if (def->needs_file) {
  struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;

  req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);

  /*
 * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
 * target is potentially a read/write to block based storage.
 */
  if (state->need_plug && def->plug) {
   state->plug_started = true;
   state->need_plug = false;
   blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
  }
 }

 personality = READ_ONCE(sqe->personality);
 if (personality) {
  int ret;

  req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
  if (!req->creds)
   return io_init_fail_req(req, -EINVAL);
  get_cred(req->creds);
  ret = security_uring_override_creds(req->creds);
  if (ret) {
   put_cred(req->creds);
   return io_init_fail_req(req, ret);
  }
  req->flags |= REQ_F_CREDS;
 }

 return def->prep(req, sqe);
}

static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
          struct io_kiocb *req, int ret)
{
 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
 struct io_kiocb *head = link->head;

 trace_io_uring_req_failed(sqe, req, ret);

 /*
 * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
 * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
 * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
 * should find the flag and handle the rest.
 */
 req_fail_link_node(req, ret);
 if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
  req_fail_link_node(head, -ECANCELED);

 if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
  if (head) {
   link->last->link = req;
   link->head = NULL;
   req = head;
  }
  io_queue_sqe_fallback(req);
  return ret;
 }

 if (head)
  link->last->link = req;
 else
  link->head = req;
 link->last = req;
 return 0;
}

static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
    const struct io_uring_sqe *sqe)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
 int ret;

 ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
 if (unlikely(ret))
  return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);

 trace_io_uring_submit_req(req);

 /*
 * If we already have a head request, queue this one for async
 * submittal once the head completes. If we don't have a head but
 * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
 * submitted sync once the chain is complete. If none of those
 * conditions are true (normal request), then just queue it.
 */
 if (unlikely(link->head)) {
  trace_io_uring_link(req, link->last);
  io_req_sqe_copy(req, IO_URING_F_INLINE);
  link->last->link = req;
  link->last = req;

  if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
   return 0;
  /* last request of the link, flush it */
  req = link->head;
  link->head = NULL;
  if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
   goto fallback;

 } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
       REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
  if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
   link->head = req;
   link->last = req;
  } else {
fallback:
   io_queue_sqe_fallback(req);
  }
  return 0;
 }

 io_queue_sqe(req, IO_URING_F_INLINE);
 return 0;
}

/*
 * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
 */
static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;

 if (unlikely(state->link.head))
  io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
 /* flush only after queuing links as they can generate completions */
 io_submit_flush_completions(ctx);
 if (state->plug_started)
  blk_finish_plug(&state->plug);
}

/*
 * Start submission side cache.
 */
static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
      unsigned int max_ios)
{
 state->plug_started = false;
 state->need_plug = max_ios > 2;
 state->submit_nr = max_ios;
 /* set only head, no need to init link_last in advance */
 state->link.head = NULL;
}

static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 struct io_rings *rings = ctx->rings;

 /*
 * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
 * since once we write the new head, the application could
 * write new data to them.
 */
 smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
}

/*
 * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
 * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
 * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
 * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
 * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
 * prevent a re-load down the line.
 */
static bool io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, const struct io_uring_sqe **sqe)
{
 unsigned mask = ctx->sq_entries - 1;
 unsigned head = ctx->cached_sq_head++ & mask;

 if (static_branch_unlikely(&io_key_has_sqarray) &&
     (!(ctx->flags & IORING_SETUP_NO_SQARRAY))) {
  head = READ_ONCE(ctx->sq_array[head]);
  if (unlikely(head >= ctx->sq_entries)) {
   WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
       READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
   return false;
  }
  head = array_index_nospec(head, ctx->sq_entries);
 }

 /*
 * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
 *
 * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
 *    head updates.
 * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
 *    though the application is the one updating it.
 */

 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
  head <<= 1;
 *sqe = &ctx->sq_sqes[head];
 return true;
}

int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
 __must_hold(&ctx->uring_lock)
{
 unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
 unsigned int left;
 int ret;

 if (unlikely(!entries))
  return 0;
 /* make sure SQ entry isn't read before tail */
 ret = left = min(nr, entries);
 io_get_task_refs(left);
 io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);

 do {
  const struct io_uring_sqe *sqe;
  struct io_kiocb *req;

  if (unlikely(!io_alloc_req(ctx, &req)))
   break;
  if (unlikely(!io_get_sqe(ctx, &sqe))) {
   io_req_add_to_cache(req, ctx);
   break;
  }

  /*
 * Continue submitting even for sqe failure if the
 * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
 */
  if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
      !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
   left--;
   break;
  }
 } while (--left);

 if (unlikely(left)) {
  ret -= left;
  /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
  if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
   ret = -EAGAIN;
  current->io_uring->cached_refs += left;
 }

 io_submit_state_end(ctx);
  /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
 io_commit_sqring(ctx);
 return ret;
}

static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
       int wake_flags, void *key)
{
 struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue, wq);

 /*
 * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
 * the task, and the next invocation will do it.
 */
 if (io_should_wake(iowq) || io_has_work(iowq->ctx))
  return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
 return -1;
}

int io_run_task_work_sig(struct io_ring_ctx *ctx)
{
 if (io_local_work_pending(ctx)) {
  __set_current_state(TASK_RUNNING);
  if (io_run_local_work(ctx, INT_MAX, IO_LOCAL_TW_DEFAULT_MAX) > 0)
   return 0;
 }
 if (io_run_task_work() > 0)
  return 0;
 if (task_sigpending(current))
  return -EINTR;
 return 0;
}

static bool current_pending_io(void)
{
 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;

 if (!tctx)
  return false;
 return percpu_counter_read_positive(&tctx->inflight);
}

--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------