io_uring: support to inject result for NOP

Support to inject result for NOP so that we can inject failure from
userspace. It is very helpful for covering failure handling code in
io_uring core change.

With nop flags, it becomes possible to add more test features on NOP in
future.

Suggested-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240510035031.78874-3-ming.lei@redhat.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: fail NOP if non-zero op flags is passed in

The NOP op flags should have been checked from beginning like any other
opcode, otherwise NOP may not be extended with the op flags.

Given both liburing and Rust io-uring crate always zeros SQE op flags, just
ignore users which play raw NOP uring interface without zeroing SQE, because
NOP is just for test purpose. Then we can save one NOP2 opcode.

Suggested-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Fixes: 2b188cc1bb85 ("Add io_uring IO interface")
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240510035031.78874-2-ming.lei@redhat.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: add IORING_ACCEPT_POLL_FIRST flag

Similarly to how polling first is supported for receive, it makes sense
to provide the same for accept. An accept operation does a lot of
expensive setup, like allocating an fd, a socket/inode, etc. If no
connection request is already pending, this is wasted and will just be
cleaned up and freed, only to retry via the usual poll trigger.

Add IORING_ACCEPT_POLL_FIRST, which tells accept to only initiate the
accept request if poll says we have something to accept.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: add IORING_ACCEPT_DONTWAIT flag

This allows the caller to perform a non-blocking attempt, similarly to
how recvmsg has MSG_DONTWAIT. If set, and we get -EAGAIN on a connection
attempt, propagate the result to userspace rather than arm poll and
wait for a retry.

Suggested-by: Norman Maurer <norman_maurer@apple.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/filetable: don't unnecessarily clear/reset bitmap

If we're updating an existing slot, we clear the slot bitmap only to
set it again right after. Just leave the bit set rather than toggle
it off and on, and move the unused slot setting into the branch of
not already having a file occupy this slot.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/io-wq: Use set_bit() and test_bit() at worker->flags

Utilize set_bit() and test_bit() on worker->flags within io_uring/io-wq
to address potential data races.

The structure io_worker->flags may be accessed through various data
paths, leading to concurrency issues. When KCSAN is enabled, it reveals
data races occurring in io_worker_handle_work and
io_wq_activate_free_worker functions.

 BUG: KCSAN: data-race in io_worker_handle_work / io_wq_activate_free_worker
 write to 0xffff8885c4246404 of 4 bytes by task 49071 on cpu 28:
 io_worker_handle_work (io_uring/io-wq.c:434 io_uring/io-wq.c:569)
 io_wq_worker (io_uring/io-wq.c:?)
<snip>

 read to 0xffff8885c4246404 of 4 bytes by task 49024 on cpu 5:
 io_wq_activate_free_worker (io_uring/io-wq.c:? io_uring/io-wq.c:285)
 io_wq_enqueue (io_uring/io-wq.c:947)
 io_queue_iowq (io_uring/io_uring.c:524)
 io_req_task_submit (io_uring/io_uring.c:1511)
 io_handle_tw_list (io_uring/io_uring.c:1198)
<snip>

Line numbers against commit 18daea77cca6 ("Merge tag 'for-linus' of
git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm").

These races involve writes and reads to the same memory location by
different tasks running on different CPUs. To mitigate this, refactor
the code to use atomic operations such as set_bit(), test_bit(), and
clear_bit() instead of basic "and" and "or" operations. This ensures
thread-safe manipulation of worker flags.

Also, move `create_index` to avoid holes in the structure.

Signed-off-by: Breno Leitao <leitao@debian.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240507170002.2269003-1-leitao@debian.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/msg_ring: cleanup posting to IOPOLL vs !IOPOLL ring

Move the posting outside the checking and locking, it's cleaner that
way.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: Require zeroed sqe->len on provided-buffers send

When sending from a provided buffer, we set sr->len to be the smallest
between the actual buffer size and sqe->len.  But, now that we
disconnect the buffer from the submission request, we can get in a
situation where the buffers and requests mismatch, and only part of a
buffer gets sent.  Assume:

* buf[1]->len = 128; buf[2]->len = 256
* sqe[1]->len = 128; sqe[2]->len = 256

If sqe1 runs first, it picks buff[1] and it's all good. But, if sqe[2]
runs first, sqe[1] picks buff[2], and the last half of buff[2] is
never sent.

While arguably the use-case of different-length sends is questionable,
it has already raised confusion with potential users of this
feature. Let's make the interface less tricky by forcing the length to
only come from the buffer ring entry itself.

Fixes: ac5f71a3d9d7 ("io_uring/net: add provided buffer support for IORING_OP_SEND")
Signed-off-by: Gabriel Krisman Bertazi <krisman@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: disable LAZY_WAKE for linked notifs

Notifications may now be linked and thus a single tw can post multiple
CQEs, it's not safe to use LAZY_WAKE with them. Disable LAZY_WAKE for
now, if that'd prove to be a problem we can count them and pass the
expected number of CQEs into __io_req_task_work_add().

Fixes: 6fe4220912d19 ("io_uring/notif: implement notification stacking")
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/0a5accdb7d2d0d27ebec14f8106e14e0192fae17.1714488419.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: fix sendzc lazy wake polling

SEND[MSG]_ZC produces multiple CQEs via notifications, LAZY_WAKE doesn't
handle it and so disable LAZY_WAKE for sendzc polling. It should be
fine, sends are not likely to be polled in the first place.

Fixes: 6ce4a93dbb5b ("io_uring/poll: use IOU_F_TWQ_LAZY_WAKE for wakeups")
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/5b360fb352d91e3aec751d75c87dfb4753a084ee.1714488419.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/msg_ring: reuse ctx->submitter_task read using READ_ONCE instead of re-reading it

In io_msg_exec_remote(), ctx->submitter_task is read using READ_ONCE at
the beginning of the function, checked, and then re-read from
ctx->submitter_task, voiding all guarantees of the checks. Reuse the value
that was read by READ_ONCE to ensure the consistency of the task struct
throughout the function.

Signed-off-by: linke li <lilinke99@qq.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/tencent_F9B2296C93928D6F68FF0C95C33475C68209@qq.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: reinstate thread check for retries

Allowing retries for everything is arguably the right thing to do, now
that every command type is async read from the start. But it's exposed a
few issues around missing check for a retry (which cca6571381a0 exposed),
and the fixup commit for that isn't necessarily 100% sound in terms of
iov_iter state.

For now, just revert these two commits. This unfortunately then re-opens
the fact that -EAGAIN can get bubbled to userspace for some cases where
the kernel very well could just sanely retry them. But until we have all
the conditions covered around that, we cannot safely enable that.

This reverts commit df604d2ad480fcf7b39767280c9093e13b1de952.
This reverts commit cca6571381a0bdc88021a1f7a4c2349df21279f7.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: implement notification stacking

The network stack allows only one ubuf_info per skb, and unlike
MSG_ZEROCOPY, each io_uring zerocopy send will carry a separate
ubuf_info. That means that send requests can't reuse a previosly
allocated skb and need to get one more or more of new ones. That's fine
for large sends, but otherwise it would spam the stack with lots of skbs
carrying just a little data each.

To help with that implement linking notification (i.e. an io_uring wrapper
around ubuf_info) into a list. Each is refcounted by skbs and the stack
as usual. additionally all non head entries keep a reference to the
head, which they put down when their refcount hits 0. When the head have
no more users, it'll efficiently put all notifications in a batch.

As mentioned previously about ->io_link_skb, the callback implementation
always allows to bind to an skb without a ubuf_info.

Reviewed-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/bf1e7f9b72f9ecc99999fdc0d2cded5eea87fd0b.1713369317.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: simplify io_notif_flush()

io_notif_flush() is partially duplicating io_tx_ubuf_complete(), so
instead of duplicating it, make the flush call io_tx_ubuf_complete.

Reviewed-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/19e41652c16718b946a5c80d2ad409df7682e47e.1713369317.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Merge branch 'for-uring-ubufops' of git://git./linux/kernel/git/kuba/linux into for-6.10/io_uring

Merge net changes required for the upcoming send zerocopy improvements.

* 'for-uring-ubufops' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kuba/linux:
  net: add callback for setting a ubuf_info to skb
  net: extend ubuf_info callback to ops structure

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

net: add callback for setting a ubuf_info to skb

At the moment an skb can only have one ubuf_info associated with it,
which might be a performance problem for zerocopy sends in cases like
TCP via io_uring. Add a callback for assigning ubuf_info to skb, this
way we will implement smarter assignment later like linking ubuf_info
together.

Note, it's an optional callback, which should be compatible with
skb_zcopy_set(), that's because the net stack might potentially decide
to clone an skb and take another reference to ubuf_info whenever it
wishes. Also, a correct implementation should always be able to bind to
an skb without prior ubuf_info, otherwise we could end up in a situation
when the send would not be able to progress.

Reviewed-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Reviewed-by: David Ahern <dsahern@kernel.org>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Willem de Bruijn <willemb@google.com>
Link: https://lore.kernel.org/all/b7918aadffeb787c84c9e72e34c729dc04f3a45d.1713369317.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jakub Kicinski <kuba@kernel.org>

net: extend ubuf_info callback to ops structure

We'll need to associate additional callbacks with ubuf_info, introduce
a structure holding ubuf_info callbacks. Apart from a more smarter
io_uring notification management introduced in next patches, it can be
used to generalise msg_zerocopy_put_abort() and also store
->sg_from_iter, which is currently passed in struct msghdr.

Reviewed-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Reviewed-by: David Ahern <dsahern@kernel.org>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Willem de Bruijn <willemb@google.com>
Link: https://lore.kernel.org/all/a62015541de49c0e2a8a0377a1d5d0a5aeb07016.1713369317.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jakub Kicinski <kuba@kernel.org>

io_uring/net: support bundles for recv

If IORING_OP_RECV is used with provided buffers, the caller may also set
IORING_RECVSEND_BUNDLE to turn it into a multi-buffer recv. This grabs
buffers available and receives into them, posting a single completion for
all of it.

This can be used with multishot receive as well, or without it.

Now that both send and receive support bundles, add a feature flag for
it as well. If IORING_FEAT_RECVSEND_BUNDLE is set after registering the
ring, then the kernel supports bundles for recv and send.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: support bundles for send

If IORING_OP_SEND is used with provided buffers, the caller may also
set IORING_RECVSEND_BUNDLE to turn it into a multi-buffer send. The idea
is that an application can fill outgoing buffers in a provided buffer
group, and then arm a single send that will service them all. Once
there are no more buffers to send, or if the requested length has
been sent, the request posts a single completion for all the buffers.

This only enables it for IORING_OP_SEND, IORING_OP_SENDMSG is coming
in a separate patch. However, this patch does do a lot of the prep
work that makes wiring up the sendmsg variant pretty trivial. They
share the prep side.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/kbuf: add helpers for getting/peeking multiple buffers

Our provided buffer interface only allows selection of a single buffer.
Add an API that allows getting/peeking multiple buffers at the same time.

This is only implemented for the ring provided buffers. It could be added
for the legacy provided buffers as well, but since it's strongly
encouraged to use the new interface, let's keep it simpler and just
provide it for the new API. The legacy interface will always just select
a single buffer.

There are two new main functions:

io_buffers_select(), which selects up as many buffers as it can. The
caller supplies the iovec array, and io_buffers_select() may allocate a
bigger array if the 'out_len' being passed in is non-zero and bigger
than what fits in the provided iovec. Buffers grabbed with this helper
are permanently assigned.

io_buffers_peek(), which works like io_buffers_select(), except they can
be recycled, if needed. Callers using either of these functions should
call io_put_kbufs() rather than io_put_kbuf() at completion time. The
peek interface must be called with the ctx locked from peek to
completion.

This add a bit state for the request:

- REQ_F_BUFFERS_COMMIT, which means that the the buffers have been
  peeked and should be committed to the buffer ring head when they are
  put as part of completion. Prior to this, req->buf_list was cleared to
  NULL when committed.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: add provided buffer support for IORING_OP_SEND

It's pretty trivial to wire up provided buffer support for the send
side, just like how it's done the receive side. This enables setting up
a buffer ring that an application can use to push pending sends to,
and then have a send pick a buffer from that ring.

One of the challenges with async IO and networking sends is that you
can get into reordering conditions if you have more than one inflight
at the same time. Consider the following scenario where everything is
fine:

1) App queues sendA for socket1
2) App queues sendB for socket1
3) App does io_uring_submit()
4) sendA is issued, completes successfully, posts CQE
5) sendB is issued, completes successfully, posts CQE

All is fine. Requests are always issued in-order, and both complete
inline as most sends do.

However, if we're flooding socket1 with sends, the following could
also result from the same sequence:

1) App queues sendA for socket1
2) App queues sendB for socket1
3) App does io_uring_submit()
4) sendA is issued, socket1 is full, poll is armed for retry
5) Space frees up in socket1, this triggers sendA retry via task_work
6) sendB is issued, completes successfully, posts CQE
7) sendA is retried, completes successfully, posts CQE

Now we've sent sendB before sendA, which can make things unhappy. If
both sendA and sendB had been using provided buffers, then it would look
as follows instead:

1) App queues dataA for sendA, queues sendA for socket1
2) App queues dataB for sendB queues sendB for socket1
3) App does io_uring_submit()
4) sendA is issued, socket1 is full, poll is armed for retry
5) Space frees up in socket1, this triggers sendA retry via task_work
6) sendB is issued, picks first buffer (dataA), completes successfully,
   posts CQE (which says "I sent dataA")
7) sendA is retried, picks first buffer (dataB), completes successfully,
   posts CQE (which says "I sent dataB")

Now we've sent the data in order, and everybody is happy.

It's worth noting that this also opens the door for supporting multishot
sends, as provided buffers would be a prerequisite for that. Those can
trigger either when new buffers are added to the outgoing ring, or (if
stalled due to lack of space) when space frees up in the socket.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: add generic multishot retry helper

This is just moving io_recv_prep_retry() higher up so it can get used
for sends as well, and rename it to be generically useful for both
sends and receives.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: ensure retry condition isn't lost

A previous commit removed the checking on whether or not it was possible
to retry a request, since it's now possible to retry any of them. This
would previously have caused the request to have been ended with an error,
but now the retry condition can simply get lost instead.

Cleanup the retry handling and always just punt it to task_work, which
will queue it with io-wq appropriately.

Reported-by: Changhui Zhong <czhong@redhat.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Fixes: cca6571381a0 ("io_uring/rw: cleanup retry path")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io-wq: Drop intermediate step between pending list and active work

next_work is only used to make the work visible for
cancellation. Instead, we can just directly write to cur_work before
dropping the acct_lock and avoid the extra hop.

Signed-off-by: Gabriel Krisman Bertazi <krisman@suse.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240416021054.3940-3-krisman@suse.de
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io-wq: write next_work before dropping acct_lock

Commit 361aee450c6e ("io-wq: add intermediate work step between pending
list and active work") closed a race between a cancellation and the work
being removed from the wq for execution.  To ensure the request is
always reachable by the cancellation, we need to move it within the wq
lock, which also synchronizes the cancellation.  But commit
42abc95f05bf ("io-wq: decouple work_list protection from the big
wqe->lock") replaced the wq lock here and accidentally reintroduced the
race by releasing the acct_lock too early.

In other words:

        worker                |     cancellation
work = io_get_next_work()     |
raw_spin_unlock(&acct->lock); |
      |
                              | io_acct_cancel_pending_work
                              | io_wq_worker_cancel()
worker->next_work = work

Using acct_lock is still enough since we synchronize on it on
io_acct_cancel_pending_work.

Fixes: 42abc95f05bf ("io-wq: decouple work_list protection from the big wqe->lock")
Signed-off-by: Gabriel Krisman Bertazi <krisman@suse.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240416021054.3940-2-krisman@suse.de
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/sqpoll: work around a potential audit memory leak

kmemleak complains that there's a memory leak related to connect
handling:

unreferenced object 0xffff0001093bdf00 (size 128):
comm "iou-sqp-455", pid 457, jiffies 4294894164
hex dump (first 32 bytes):
02 00 fa ea 7f 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00  ................
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00  ................
backtrace (crc 2e481b1a):
[<00000000c0a26af4>] kmemleak_alloc+0x30/0x38
[<000000009c30bb45>] kmalloc_trace+0x228/0x358
[<000000009da9d39f>] __audit_sockaddr+0xd0/0x138
[<0000000089a93e34>] move_addr_to_kernel+0x1a0/0x1f8
[<000000000b4e80e6>] io_connect_prep+0x1ec/0x2d4
[<00000000abfbcd99>] io_submit_sqes+0x588/0x1e48
[<00000000e7c25e07>] io_sq_thread+0x8a4/0x10e4
[<00000000d999b491>] ret_from_fork+0x10/0x20

which can can happen if:

1) The command type does something on the prep side that triggers an
   audit call.
2) The thread hasn't done any operations before this that triggered
   an audit call inside ->issue(), where we have audit_uring_entry()
   and audit_uring_exit().

Work around this by issuing a blanket NOP operation before the SQPOLL
does anything.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: shrink account_pages to u32

->account_pages is the number of pages we account against the user
derived from unsigned len, it definitely fits into unsigned, which saves
some space in struct io_notif_data.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/19f2687fcb36daa74d86f4a27bfb3d35cffec318.1713185320.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: remove ctx var from io_notif_tw_complete

We don't need ctx in the hottest path, i.e. registered buffers,
let's get it only when we need it.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/e7345e268ffaeaf79b4c8f3a5d019d6a87a3d1f1.1713185320.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/notif: refactor io_tx_ubuf_complete()

Flip the dec_and_test "if", that makes the function extension easier in
the future.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/43939e2b04dff03bff5d7227c98afedf951227b3.1713185320.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: ensure overflow entries are dropped when ring is exiting

A previous consolidation cleanup missed handling the case where the ring
is dying, and __io_cqring_overflow_flush() doesn't flush entries if the
CQ ring is already full. This is fine for the normal CQE overflow
flushing, but if the ring is going away, we need to flush everything,
even if it means simply freeing the overflown entries.

Fixes: 6c948ec44b29 ("io_uring: consolidate overflow flushing")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/timeout: remove duplicate initialization of the io_timeout list.

In the __io_timeout_prep function, the io_timeout list is initialized
twice, removing the meaningless second initialization.

Signed-off-by: Ruyi Zhang <ruyi.zhang@samsung.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240411055953.2029218-1-ruyi.zhang@samsung.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: consolidate overflow flushing

Consolidate __io_cqring_overflow_flush and io_cqring_overflow_kill()
into a single function as it once was, it's easier to work with it this
way.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/986b42c35e76a6be7aa0cdcda0a236a2222da3a7.1712708261.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: always lock __io_cqring_overflow_flush

Conditional locking is never great, in case of
__io_cqring_overflow_flush(), which is a slow path, it's not justified.
Don't handle IOPOLL separately, always grab uring_lock for overflow
flushing.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/162947df299aa12693ac4b305dacedab32ec7976.1712708261.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: open code io_cqring_overflow_flush()

There is only one caller of io_cqring_overflow_flush(), open code it

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/a1fecd56d9dba923ed8d4d159727fa939d3baa2a.1712708261.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove extra SQPOLL overflow flush

c1edbf5f081be ("io_uring: flag SQPOLL busy condition to userspace")
added an extra overflowed CQE flush in the SQPOLL submission path due to
backpressure, which was later removed. Remove the flush and let
io_cqring_wait() / iopoll handle it.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/2a83b0724ca6ca9d16c7d79a51b77c81876b2e39.1712708261.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: unexport io_req_cqe_overflow()

There are no users of io_req_cqe_overflow() apart from io_uring.c, make
it static.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/f4295eb2f9eb98d5db38c0578f57f0b86bfe0d8c.1712708261.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: separate header for exported net bits

We're exporting some io_uring bits to networking, e.g. for implementing
a net callback for io_uring cmds, but we don't want to expose more than
needed. Add a separate header for networking.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: David Wei <dw@davidwei.uk>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240409210554.1878789-1-dw@davidwei.uk
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: set MSG_ZEROCOPY for sendzc in advance

We can set MSG_ZEROCOPY at the preparation step, do it so we don't have
to care about it later in the issue callback.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/c2c22aaa577624977f045979a6db2b9fb2e5648c.1712534031.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: get rid of io_notif_complete_tw_ext

io_notif_complete_tw_ext() can be removed and combined with
io_notif_complete_tw to make it simpler without sacrificing
anything.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/025a124a5e20e2474a57e2f04f16c422eb83063c.1712534031.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: merge ubuf sendzc callbacks

Splitting io_tx_ubuf_callback_ext from io_tx_ubuf_callback is a pre
mature optimisation that doesn't give us much. Merge the functions into
one and reclaim some simplicity back.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/d44d68f6f7add33a0dcf0b7fd7b73c2dc543604f.1712534031.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: return void from io_put_kbuf_comp()

The only caller doesn't handle the return value of io_put_kbuf_comp(), so
change its return type into void.

Also follow Jens's suggestion to rename it as io_put_kbuf_drop().

Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240407132759.4056167-1-ming.lei@redhat.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove io_req_put_rsrc_locked()

io_req_put_rsrc_locked() is a weird shim function around
io_req_put_rsrc(). All calls to io_req_put_rsrc() require holding
->uring_lock, so we can just use it directly.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/a195bc78ac3d2c6fbaea72976e982fe51e50ecdd.1712331455.git.asml.silence@gmail.com
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove async request cache

io_req_complete_post() was a sole user of ->locked_free_list, but
since we just gutted the function, the cache is not used anymore and
can be removed.

->locked_free_list served as an asynhronous counterpart of the main
request (i.e. struct io_kiocb) cache for all unlocked cases like io-wq.
Now they're all forced to be completed into the main cache directly,
off of the normal completion path or via io_free_req().

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/7bffccd213e370abd4de480e739d8b08ab6c1326.1712331455.git.asml.silence@gmail.com
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: turn implicit assumptions into a warning

io_req_complete_post() is now io-wq only and shouldn't be used outside
of it, i.e. it relies that io-wq holds a ref for the request as
explained in a comment below. Let's add a warning to enforce the
assumption and make sure nobody would try to do anything weird.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/1013b60c35d431d0698cafbc53c06f5917348c20.1712331455.git.asml.silence@gmail.com
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: kill dead code in io_req_complete_post

Since commit 8f6c829491fe ("io_uring: remove struct io_tw_state::locked"),
io_req_complete_post() is only called from io-wq submit work, where the
request reference is guaranteed to be grabbed and won't drop to zero
in io_req_complete_post().

Kill the dead code, meantime add req_ref_put() to put the reference.

Cc: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/1d8297e2046553153e763a52574f0e0f4d512f86.1712331455.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/kbuf: remove dead define

We no longer use IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE, kill it.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: fix warnings on shadow variables

There are a few of those:

io_uring/fdinfo.c:170:16: warning: declaration shadows a local variable [-Wshadow]
  170 |                 struct file *f = io_file_from_index(&ctx->file_table, i);
      |                              ^
io_uring/fdinfo.c:53:67: note: previous declaration is here
   53 | __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
      |                                                                   ^
io_uring/cancel.c:187:25: warning: declaration shadows a local variable [-Wshadow]
  187 |                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
      |                                       ^
io_uring/cancel.c:166:31: note: previous declaration is here
  166 |                              struct io_uring_task *tctx,
      |                                                    ^
io_uring/register.c:371:25: warning: declaration shadows a local variable [-Wshadow]
  371 |                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
      |                                       ^
io_uring/register.c:312:24: note: previous declaration is here
  312 |         struct io_uring_task *tctx = NULL;
      |                               ^

and a simple cleanup gets rid of them. For the fdinfo case, make a
distinction between the file being passed in (for the ring), and the
registered files we iterate. For the other two cases, just get rid of
shadowed variable, there's no reason to have a new one.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: move mapping/allocation helpers to a separate file

Move the related code from io_uring.c into memmap.c. No functional
changes in this patch, just cleaning it up a bit now that the full
transition is done.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: use unpin_user_pages() where appropriate

There are a few cases of open-rolled loops around unpin_user_page(), use
the generic helper instead.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/kbuf: use vm_insert_pages() for mmap'ed pbuf ring

Rather than use remap_pfn_range() for this and manually free later,
switch to using vm_insert_page() and have it Just Work.

This requires a bit of effort on the mmap lookup side, as the ctx
uring_lock isn't held, which  otherwise protects buffer_lists from being
torn down, and it's not safe to grab from mmap context that would
introduce an ABBA deadlock between the mmap lock and the ctx uring_lock.
Instead, lookup the buffer_list under RCU, as the the list is RCU freed
already. Use the existing reference count to determine whether it's
possible to safely grab a reference to it (eg if it's not zero already),
and drop that reference when done with the mapping. If the mmap
reference is the last one, the buffer_list and the associated memory can
go away, since the vma insertion has references to the inserted pages at
that point.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/kbuf: vmap pinned buffer ring

This avoids needing to care about HIGHMEM, and it makes the buffer
indexing easier as both ring provided buffer methods are now virtually
mapped in a contigious fashion.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: unify io_pin_pages()

Move it into io_uring.c where it belongs, and use it in there as well
rather than have two implementations of this.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: use vmap() for ring mapping

This is the last holdout which does odd page checking, convert it to
vmap just like what is done for the non-mmap path.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: get rid of remap_pfn_range() for mapping rings/sqes

Rather than use remap_pfn_range() for this and manually free later,
switch to using vm_insert_pages() and have it Just Work.

If possible, allocate a single compound page that covers the range that
is needed. If that works, then we can just use page_address() on that
page. If we fail to get a compound page, allocate single pages and use
vmap() to map them into the kernel virtual address space.

This just covers the rings/sqes, the other remaining user of the mmap
remap_pfn_range() user will be converted separately. Once that is done,
we can kill the old alloc/free code.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

mm: add nommu variant of vm_insert_pages()

An identical one exists for vm_insert_page(), add one for
vm_insert_pages() to avoid needing to check for CONFIG_MMU in code using
it.

Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: Avoid anonymous enums in io_uring uapi

While valid C, anonymous enums confuse Cython (Python to C translator),
as reported by Ritesh (YoSTEALTH) [1] .  Since people rely on it when
building against liburing and we want to keep this header in sync with
the library version, let's name the existing enums in the uapi header.

[1] https://github.com/cython/cython/issues/3240

Signed-off-by: Gabriel Krisman Bertazi <krisman@suse.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240328210935.25640-1-krisman@suse.de
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: use the right type for work_llist empty check

io_task_work_pending() uses wq_list_empty() on ctx->work_llist, but it's
not an io_wq_work_list, it's a struct llist_head. They both have
->first as head-of-list, and it turns out the checks are identical. But
be proper and use the right helper.

Fixes: dac6a0eae793 ("io_uring: ensure iopoll runs local task work as well")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: Remove the now superfluous sentinel elements from ctl_table array

This commit comes at the tail end of a greater effort to remove the
empty elements at the end of the ctl_table arrays (sentinels) which will
reduce the overall build time size of the kernel and run time memory
bloat by ~64 bytes per sentinel (further information Link :
https://lore.kernel.org/all/ZO5Yx5JFogGi%2FcBo@bombadil.infradead.org/)

Remove sentinel element from kernel_io_uring_disabled_table

Signed-off-by: Joel Granados <j.granados@samsung.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240328-jag-sysctl_remset_misc-v1-6-47c1463b3af2@samsung.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: Remove unused function

The function are defined in the io_uring.c file, but not called
elsewhere, so delete the unused function.

io_uring/io_uring.c:646:20: warning: unused function '__io_cq_unlock'.

Reported-by: Abaci Robot <abaci@linux.alibaba.com>
Closes: https://bugzilla.openanolis.cn/show_bug.cgi?id=8660
Signed-off-by: Jiapeng Chong <jiapeng.chong@linux.alibaba.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240328022324.78029-1-jiapeng.chong@linux.alibaba.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: re-arrange Makefile order

The object list is a bit of a mess, with core and opcode files mixed in.
Re-arrange it so that we have the core bits first, and then opcode
specific files after that.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: refill request cache in memory order

The allocator will generally return memory in order, but
__io_alloc_req_refill() then adds them to a stack and we'll extract them
in the opposite order. This obviously isn't a huge deal, but:

1) it makes debugging easier when they are in order
2) keeping them in-order is the right thing to do
3) reduces the code for adding them to the stack

Just add them in reverse to the stack.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/poll: shrink alloc cache size to 32

This should be plenty, rather than the default of 128, and matches what
we have on the rsrc and futex side as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/alloc_cache: switch to array based caching

Currently lists are being used to manage this, but best practice is
usually to have these in an array instead as that it cheaper to manage.

Outside of that detail, games are also played with KASAN as the list
is inside the cached entry itself.

Finally, all users of this need a struct io_cache_entry embedded in
their struct, which is union'ized with something else in there that
isn't used across the free -> realloc cycle.

Get rid of all of that, and simply have it be an array. This will not
change the memory used, as we're just trading an 8-byte member entry
for the per-elem array size.

This reduces the overhead of the recycled allocations, and it reduces
the amount of code code needed to support recycling to about half of
what it currently is.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: drop ->prep_async()

It's now unused, drop the code related to it. This includes the
io_issue_defs->manual alloc field.

While in there, and since ->async_size is now being used a bit more
frequently and in the issue path, move it to io_issue_defs[].

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/uring_cmd: defer SQE copying until it's needed

The previous commit turned on async data for uring_cmd, and did the
basic conversion of setting everything up on the prep side. However, for
a lot of use cases, -EIOCBQUEUED will get returned on issue, as the
operation got successfully queued. For that case, a persistent SQE isn't
needed, as it's just used for issue.

Unless execution goes async immediately, defer copying the double SQE
until it's necessary.

This greatly reduces the overhead of such commands, as evidenced by
a perf diff from before and after this change:

    10.60%     -8.58%  [kernel.vmlinux]  [k] io_uring_cmd_prep

where the prep side drops from 10.60% to ~2%, which is more expected.
Performance also rises from ~113M IOPS to ~122M IOPS, bringing us back
to where it was before the async command prep.

Tested-by: Anuj Gupta <anuj20.g@samsung.com>
Reviewed-by: Anuj Gupta <anuj20.g@samsung.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/uring_cmd: switch to always allocating async data

Basic conversion ensuring async_data is allocated off the prep path. Adds
a basic alloc cache as well, as passthrough IO can be quite high in rate.

Tested-by: Anuj Gupta <anuj20.g@samsung.com>
Reviewed-by: Anuj Gupta <anuj20.g@samsung.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: move connect to always using async data

While doing that, get rid of io_async_connect and just use the generic
io_async_msghdr. Both of them have a struct sockaddr_storage in there,
and while io_async_msghdr is bigger, if the same type can be used then
the netmsg_cache can get reused for connect as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: add iovec recycling

Let the io_async_rw hold on to the iovec and reuse it, rather than always
allocate and free them.

Also enables KASAN for the iovec entries, so that reuse can be detected
even while they are in the cache.

While doing so, shrink io_async_rw by getting rid of the bigger embedded
fast iovec. Since iovecs are being recycled now, shrink it from 8 to 1.
This reduces the io_async_rw size from 264 to 160 bytes, a 40% reduction.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: cleanup retry path

We no longer need to gate a potential retry on whether or not the
context matches our original task, as all read/write operations have
been fully prepared upfront. This means there's never any re-import
needed, and hence we can always retry requests.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: get rid of struct io_rw_state

A separate state struct is not needed anymore, just fold it in with
io_async_rw.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: always setup io_async_rw for read/write requests

read/write requests try to put everything on the stack, and then alloc
and copy if a retry is needed. This necessitates a bunch of nasty code
that deals with intermediate state.

Get rid of this, and have the prep side setup everything that is needed
upfront, which greatly simplifies the opcode handlers.

This includes adding an alloc cache for io_async_rw, to make it cheap
to handle.

In terms of cost, this should be basically free and transparent. For
the worst case of {READ,WRITE}_FIXED which didn't need it before,
performance is unaffected in the normal peak workload that is being
used to test that. Still runs at 122M IOPS.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: drop 'kmsg' parameter from io_req_msg_cleanup()

Now that iovec recycling is being done, the iovec is no longer being
freed in there. Hence the kmsg parameter is now useless.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: add iovec recycling

Right now the io_async_msghdr is recycled to avoid the overhead of
allocating+freeing it for every request. But the iovec is not included,
hence that will be allocated and freed for each transfer regardless.
This commit enables recyling of the iovec between io_async_msghdr
recycles. This avoids alloc+free for each one if an iovec is used, and
on top of that, it extends the cache hot nature of msg to the iovec as
well.

Also enables KASAN for the iovec entries, so that reuse can be detected
even while they are in the cache.

The io_async_msghdr also shrinks from 376 -> 288 bytes, an 88 byte
saving (or ~23% smaller), as the fast_iovec entry is dropped from 8
entries to a single entry. There's no point keeping a big fast iovec
entry, if iovecs aren't being allocated and freed continually.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: remove (now) dead code in io_netmsg_recycle()

All net commands have async data at this point, there's no reason to
check if this is the case or not.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: kill io_msg_alloc_async_prep()

We now ONLY call io_msg_alloc_async() from inside prep handling, which
is always locked. No need for this helper anymore, or the check in
io_msg_alloc_async() on whether the ring is locked or not.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: get rid of ->prep_async() for send side

Move the io_async_msghdr out of the issue path and into prep handling,
e it's now done unconditionally and hence does not need to be part
of the issue path. This means any usage of io_sendrecv_prep_async() and
io_sendmsg_prep_async(), and hence the forced async setup path is now
unified with the normal prep setup.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: get rid of ->prep_async() for receive side

Move the io_async_msghdr out of the issue path and into prep handling,
since it's now done unconditionally and hence does not need to be part
of the issue path. This reduces the footprint of the multishot fast
path of multiple invocations of ->issue() per prep, and also means that
using ->prep_async() can be dropped for recvmsg asthis is now done via
setup on the prep side.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: always set kmsg->msg.msg_control_user before issue

We currently set this separately for async/sync entry, but let's just
move it to a generic pre-issue spot and eliminate the difference
between the two.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: always setup an io_async_msghdr

Rather than use an on-stack one and then need to allocate and copy if
async execution is required, always grab one upfront. This should be
very cheap, and potentially even have cache hotness benefits for
back-to-back send/recv requests.

For any recv type of request, this is probably a good choice in general,
as it's expected that no data is available initially. For send this is
not necessarily the case, as space in the socket buffer is expected to
be available. However, getting a cached io_async_msghdr is very cheap,
and as it should be cache hot, probably the difference here is neglible,
if any.

A nice side benefit is that io_setup_async_msg can get killed
completely, which has some nasty iovec manipulation code.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: unify cleanup handling

Now that recv/recvmsg both do the same cleanup, put it in the retry and
finish handlers.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: switch io_recv() to using io_async_msghdr

No functional changes in this patch, just in preparation for carrying
more state than what is available now, if necessary.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/net: switch io_send() and io_send_zc() to using io_async_msghdr

No functional changes in this patch, just in preparation for carrying
more state then what is being done now, if necessary. While unifying
some of this code, add a generic send setup prep handler that they can
both use.

This gets rid of some manual msghdr and sockaddr on the stack, and makes
it look a bit more like the sendmsg/recvmsg variants. Going forward, more
can get unified on top.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/alloc_cache: shrink default max entries from 512 to 128

In practice, we just need to recycle a few elements for (by far) most
use cases. Shrink the total size down from 512 to 128, which should be
more than plenty.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove timeout/poll specific cancelations

For historical reasons these were special cased, as they were the only
ones that needed cancelation. But now we handle cancelations generally,
and hence there's no need to check for these in
io_ring_ctx_wait_and_kill() when io_uring_try_cancel_requests() handles
both these and the rest as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: flush delayed fallback task_work in cancelation

Just like we run the inline task_work, ensure we also factor in and
run the fallback task_work.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: clean up io_lockdep_assert_cq_locked

Move CONFIG_PROVE_LOCKING checks inside of io_lockdep_assert_cq_locked()
and kill the else branch.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/bbf33c429c9f6d7207a8fe66d1a5866ec2c99850.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: refactor io_req_complete_post()

Make io_req_complete_post() to push all IORING_SETUP_IOPOLL requests
to task_work, it's much cleaner and should normally happen. We couldn't
do it before because there was a possibility of looping in

complete_post() -> tw -> complete_post() -> ...

Also, unexport the function and inline __io_req_complete_post().

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/ea19c032ace3e0dd96ac4d991a063b0188037014.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove current check from complete_post

task_work execution is now always locked, and we shouldn't get into
io_req_complete_post() from them. That means that complete_post() is
always called out of the original task context and we don't even need to
check current.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/24ec27f27db0d8f58c974d8118dca1d345314ddc.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: get rid of intermediate aux cqe caches

io_post_aux_cqe(), which is used for multishot requests, delays
completions by putting CQEs into a temporary array for the purpose
completion lock/flush batching.

DEFER_TASKRUN doesn't need any locking, so for it we can put completions
directly into the CQ and defer post completion handling with a flag.
That leaves !DEFER_TASKRUN, which is not that interesting / hot for
multishot requests, so have conditional locking with deferred flush
for them.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/b1d05a81fd27aaa2a07f9860af13059e7ad7a890.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: refactor io_fill_cqe_req_aux

The restriction on multishot execution context disallowing io-wq is
driven by rules of io_fill_cqe_req_aux(), it should only be called in
the master task context, either from the syscall path or in task_work.
Since task_work now always takes the ctx lock implying
IO_URING_F_COMPLETE_DEFER, we can just assume that the function is
always called with its defer argument set to true.

Kill the argument. Also rename the function for more consistency as
"fill" in CQE related functions was usually meant for raw interfaces
only copying data into the CQ without any locking, waking the user
and other accounting "post" functions take care of.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/93423d106c33116c7d06bf277f651aa68b427328.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: remove struct io_tw_state::locked

ctx is always locked for task_work now, so get rid of struct
io_tw_state::locked. Note I'm stopping one step before removing
io_tw_state altogether, which is not empty, because it still serves the
purpose of indicating which function is a tw callback and forcing users
not to invoke them carelessly out of a wrong context. The removal can
always be done later.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/e95e1ea116d0bfa54b656076e6a977bc221392a4.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring: force tw ctx locking

We can run normal task_work without locking the ctx, however we try to
lock anyway and most handlers prefer or require it locked. It might have
been interesting to multi-submitter ring with high contention completing
async read/write requests via task_work, however that will still need to
go through io_req_complete_post() and potentially take the lock for
rsrc node putting or some other case.

In other words, it's hard to care about it, so alawys force the locking.
The case described would also because of various io_uring caches.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/6ae858f2ef562e6ed9f13c60978c0d48926954ba.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/rw: avoid punting to io-wq directly

kiocb_done() should care to specifically redirecting requests to io-wq.
Remove the hopping to tw to then queue an io-wq, return -EAGAIN and let
the core code io_uring handle offloading.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/413564e550fe23744a970e1783dfa566291b0e6f.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

nvme/io_uring: use helper for polled completions

NVMe is making up issue_flags, which is a no-no in general, and to make
matters worse, they are completely the wrong ones. For a pure polled
request, which it does check for, we're already inside the
ctx->uring_lock when the completions are run off io_do_iopoll(). Hence
the correct flag would be '0' rather than IO_URING_F_UNLOCKED.

Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/cmd: document some uring_cmd related helpers

Add comments warning users that they're only allowed to pass issue_flags
that were given from io_uring.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/82ff8a45f2c3eb5f3a04a33f0692e5e4a1320455.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/cmd: fix tw <-> issue_flags conversion

!IO_URING_F_UNLOCKED does not translate to availability of the deferred
completion infra, IO_URING_F_COMPLETE_DEFER does, that what we should
pass and look for to use io_req_complete_defer() and other variants.

Luckily, it's not a real problem as two wrongs actually made it right,
at least as far as io_uring_cmd_work() goes.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/aef76d34fe9410df8ecc42a14544fd76cd9d8b9e.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/cmd: kill one issue_flags to tw conversion

io_uring cmd converts struct io_tw_state to issue_flags and later back
to io_tw_state, it's awfully ill-fated, not to mention that intermediate
issue_flags state is not correct.

Get rid of the last conversion, drag through tw everything that came
with IO_URING_F_UNLOCKED, and replace io_req_complete_defer() with a
direct call to io_req_complete_defer(), at least for the time being.

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/c53fa3df749752bd058cf6f824a90704822d6bcc.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

io_uring/cmd: move io_uring_try_cancel_uring_cmd()

io_uring_try_cancel_uring_cmd() is a part of the cmd handling so let's
move it closer to all cmd bits into uring_cmd.c

Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Tested-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/43a3937af4933655f0fd9362c381802f804f43de.1710799188.git.asml.silence@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Linux 6.9-rc4

Merge tag 'pull-sysfs-annotation-fix' of git://git./linux/kernel/git/viro/vfs

Pull sysfs fix from Al Viro:
 "Get rid of lockdep false positives around sysfs/overlayfs

  syzbot has uncovered a class of lockdep false positives for setups
  with sysfs being one of the backing layers in overlayfs. The root
  cause is that of->mutex allocated when opening a sysfs file read-only
  (which overlayfs might do) is confused with of->mutex of a file opened
  writable (held in write to sysfs file, which overlayfs won't do).

  Assigning them separate lockdep classes fixes that bunch and it's
  obviously safe"

* tag 'pull-sysfs-annotation-fix' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs:
  kernfs: annotate different lockdep class for of->mutex of writable files