0680fa385353f525b821eb667e67ea956bc519d6
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82 #include <linux/io_uring.h>
83 #include <linux/blk-cgroup.h>
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/io_uring.h>
87
88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
89
90 #include "internal.h"
91 #include "io-wq.h"
92
93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
95
96 /*
97  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
98  */
99 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
100 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
101 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
102 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 struct io_uring {
107         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
108         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
109 };
110
111 /*
112  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
113  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
114  *
115  * The offsets to the member fields are published through struct
116  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
117  */
118 struct io_rings {
119         /*
120          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
121          * masked to get valid indices.
122          *
123          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
124          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
125          * cq ring.
126          */
127         struct io_uring         sq, cq;
128         /*
129          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
130          * ring_entries - 1)
131          */
132         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
133         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
134         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
135         /*
136          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
137          * invalid index stored in array
138          *
139          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
140          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
141          * cached value).
142          *
143          * After a new SQ head value was read by the application this
144          * counter includes all submissions that were dropped reaching
145          * the new SQ head (and possibly more).
146          */
147         u32                     sq_dropped;
148         /*
149          * Runtime SQ flags
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application.
153          *
154          * The application needs a full memory barrier before checking
155          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
156          */
157         u32                     sq_flags;
158         /*
159          * Runtime CQ flags
160          *
161          * Written by the application, shouldn't be modified by the
162          * kernel.
163          */
164         u32                     cq_flags;
165         /*
166          * Number of completion events lost because the queue was full;
167          * this should be avoided by the application by making sure
168          * there are not more requests pending than there is space in
169          * the completion queue.
170          *
171          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
172          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
173          * cached value).
174          *
175          * As completion events come in out of order this counter is not
176          * ordered with any other data.
177          */
178         u32                     cq_overflow;
179         /*
180          * Ring buffer of completion events.
181          *
182          * The kernel writes completion events fresh every time they are
183          * produced, so the application is allowed to modify pending
184          * entries.
185          */
186         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
187 };
188
189 struct io_mapped_ubuf {
190         u64             ubuf;
191         size_t          len;
192         struct          bio_vec *bvec;
193         unsigned int    nr_bvecs;
194         unsigned long   acct_pages;
195 };
196
197 struct fixed_file_table {
198         struct file             **files;
199 };
200
201 struct fixed_file_ref_node {
202         struct percpu_ref               refs;
203         struct list_head                node;
204         struct list_head                file_list;
205         struct fixed_file_data          *file_data;
206         struct llist_node               llist;
207 };
208
209 struct fixed_file_data {
210         struct fixed_file_table         *table;
211         struct io_ring_ctx              *ctx;
212
213         struct fixed_file_ref_node      *node;
214         struct percpu_ref               refs;
215         struct completion               done;
216         struct list_head                ref_list;
217         spinlock_t                      lock;
218 };
219
220 struct io_buffer {
221         struct list_head list;
222         __u64 addr;
223         __s32 len;
224         __u16 bid;
225 };
226
227 struct io_restriction {
228         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
229         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
230         u8 sqe_flags_allowed;
231         u8 sqe_flags_required;
232         bool registered;
233 };
234
235 struct io_sq_data {
236         refcount_t              refs;
237         struct mutex            lock;
238
239         /* ctx's that are using this sqd */
240         struct list_head        ctx_list;
241         struct list_head        ctx_new_list;
242         struct mutex            ctx_lock;
243
244         struct task_struct      *thread;
245         struct wait_queue_head  wait;
246 };
247
248 struct io_ring_ctx {
249         struct {
250                 struct percpu_ref       refs;
251         } ____cacheline_aligned_in_smp;
252
253         struct {
254                 unsigned int            flags;
255                 unsigned int            compat: 1;
256                 unsigned int            limit_mem: 1;
257                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
258                 unsigned int            drain_next: 1;
259                 unsigned int            eventfd_async: 1;
260                 unsigned int            restricted: 1;
261
262                 /*
263                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
264                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
265                  *
266                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
267                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
268                  * the queue when needed.
269                  *
270                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
271                  * array.
272                  */
273                 u32                     *sq_array;
274                 unsigned                cached_sq_head;
275                 unsigned                sq_entries;
276                 unsigned                sq_mask;
277                 unsigned                sq_thread_idle;
278                 unsigned                cached_sq_dropped;
279                 atomic_t                cached_cq_overflow;
280                 unsigned long           sq_check_overflow;
281
282                 struct list_head        defer_list;
283                 struct list_head        timeout_list;
284                 struct list_head        cq_overflow_list;
285
286                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
287                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
289
290         struct io_rings *rings;
291
292         /* IO offload */
293         struct io_wq            *io_wq;
294
295         /*
296          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
297          * have access to the ->files
298          */
299         struct task_struct      *sqo_task;
300
301         /* Only used for accounting purposes */
302         struct mm_struct        *mm_account;
303
304 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
305         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
306 #endif
307
308         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
309
310         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
311         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
312         struct list_head        sqd_list;
313
314         /*
315          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
316          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
317          * used. Only updated through io_uring_register(2).
318          */
319         struct fixed_file_data  *file_data;
320         unsigned                nr_user_files;
321
322         /* if used, fixed mapped user buffers */
323         unsigned                nr_user_bufs;
324         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
325
326         struct user_struct      *user;
327
328         const struct cred       *creds;
329
330         struct completion       ref_comp;
331         struct completion       sq_thread_comp;
332
333         /* if all else fails... */
334         struct io_kiocb         *fallback_req;
335
336 #if defined(CONFIG_UNIX)
337         struct socket           *ring_sock;
338 #endif
339
340         struct idr              io_buffer_idr;
341
342         struct idr              personality_idr;
343
344         struct {
345                 unsigned                cached_cq_tail;
346                 unsigned                cq_entries;
347                 unsigned                cq_mask;
348                 atomic_t                cq_timeouts;
349                 unsigned long           cq_check_overflow;
350                 struct wait_queue_head  cq_wait;
351                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
352                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
353         } ____cacheline_aligned_in_smp;
354
355         struct {
356                 struct mutex            uring_lock;
357                 wait_queue_head_t       wait;
358         } ____cacheline_aligned_in_smp;
359
360         struct {
361                 spinlock_t              completion_lock;
362
363                 /*
364                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
365                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
366                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
367                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
368                  */
369                 struct list_head        iopoll_list;
370                 struct hlist_head       *cancel_hash;
371                 unsigned                cancel_hash_bits;
372                 bool                    poll_multi_file;
373
374                 spinlock_t              inflight_lock;
375                 struct list_head        inflight_list;
376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
377
378         struct delayed_work             file_put_work;
379         struct llist_head               file_put_llist;
380
381         struct work_struct              exit_work;
382         struct io_restriction           restrictions;
383 };
384
385 /*
386  * First field must be the file pointer in all the
387  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
388  */
389 struct io_poll_iocb {
390         struct file                     *file;
391         union {
392                 struct wait_queue_head  *head;
393                 u64                     addr;
394         };
395         __poll_t                        events;
396         bool                            done;
397         bool                            canceled;
398         struct wait_queue_entry         wait;
399 };
400
401 struct io_close {
402         struct file                     *file;
403         struct file                     *put_file;
404         int                             fd;
405 };
406
407 struct io_timeout_data {
408         struct io_kiocb                 *req;
409         struct hrtimer                  timer;
410         struct timespec64               ts;
411         enum hrtimer_mode               mode;
412 };
413
414 struct io_accept {
415         struct file                     *file;
416         struct sockaddr __user          *addr;
417         int __user                      *addr_len;
418         int                             flags;
419         unsigned long                   nofile;
420 };
421
422 struct io_sync {
423         struct file                     *file;
424         loff_t                          len;
425         loff_t                          off;
426         int                             flags;
427         int                             mode;
428 };
429
430 struct io_cancel {
431         struct file                     *file;
432         u64                             addr;
433 };
434
435 struct io_timeout {
436         struct file                     *file;
437         u32                             off;
438         u32                             target_seq;
439         struct list_head                list;
440 };
441
442 struct io_timeout_rem {
443         struct file                     *file;
444         u64                             addr;
445 };
446
447 struct io_rw {
448         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
449         struct kiocb                    kiocb;
450         u64                             addr;
451         u64                             len;
452 };
453
454 struct io_connect {
455         struct file                     *file;
456         struct sockaddr __user          *addr;
457         int                             addr_len;
458 };
459
460 struct io_sr_msg {
461         struct file                     *file;
462         union {
463                 struct user_msghdr __user *umsg;
464                 void __user             *buf;
465         };
466         int                             msg_flags;
467         int                             bgid;
468         size_t                          len;
469         struct io_buffer                *kbuf;
470 };
471
472 struct io_open {
473         struct file                     *file;
474         int                             dfd;
475         struct filename                 *filename;
476         struct open_how                 how;
477         unsigned long                   nofile;
478 };
479
480 struct io_files_update {
481         struct file                     *file;
482         u64                             arg;
483         u32                             nr_args;
484         u32                             offset;
485 };
486
487 struct io_fadvise {
488         struct file                     *file;
489         u64                             offset;
490         u32                             len;
491         u32                             advice;
492 };
493
494 struct io_madvise {
495         struct file                     *file;
496         u64                             addr;
497         u32                             len;
498         u32                             advice;
499 };
500
501 struct io_epoll {
502         struct file                     *file;
503         int                             epfd;
504         int                             op;
505         int                             fd;
506         struct epoll_event              event;
507 };
508
509 struct io_splice {
510         struct file                     *file_out;
511         struct file                     *file_in;
512         loff_t                          off_out;
513         loff_t                          off_in;
514         u64                             len;
515         unsigned int                    flags;
516 };
517
518 struct io_provide_buf {
519         struct file                     *file;
520         __u64                           addr;
521         __s32                           len;
522         __u32                           bgid;
523         __u16                           nbufs;
524         __u16                           bid;
525 };
526
527 struct io_statx {
528         struct file                     *file;
529         int                             dfd;
530         unsigned int                    mask;
531         unsigned int                    flags;
532         const char __user               *filename;
533         struct statx __user             *buffer;
534 };
535
536 struct io_completion {
537         struct file                     *file;
538         struct list_head                list;
539         int                             cflags;
540 };
541
542 struct io_async_connect {
543         struct sockaddr_storage         address;
544 };
545
546 struct io_async_msghdr {
547         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
548         struct iovec                    *iov;
549         struct sockaddr __user          *uaddr;
550         struct msghdr                   msg;
551         struct sockaddr_storage         addr;
552 };
553
554 struct io_async_rw {
555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
556         const struct iovec              *free_iovec;
557         struct iov_iter                 iter;
558         size_t                          bytes_done;
559         struct wait_page_queue          wpq;
560 };
561
562 enum {
563         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
564         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
565         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
566         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
567         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
568         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
569
570         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
571         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
572         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
573         REQ_F_CUR_POS_BIT,
574         REQ_F_NOWAIT_BIT,
575         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
576         REQ_F_ISREG_BIT,
577         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
578         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
579         REQ_F_POLLED_BIT,
580         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
581         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
582         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
583
584         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
585         __REQ_F_LAST_BIT,
586 };
587
588 enum {
589         /* ctx owns file */
590         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
591         /* drain existing IO first */
592         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
593         /* linked sqes */
594         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
595         /* doesn't sever on completion < 0 */
596         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
597         /* IOSQE_ASYNC */
598         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
599         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
600         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
601
602         /* head of a link */
603         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
604         /* fail rest of links */
605         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
606         /* on inflight list */
607         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
608         /* read/write uses file position */
609         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
610         /* must not punt to workers */
611         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
612         /* has linked timeout */
613         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
614         /* regular file */
615         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
616         /* completion under lock */
617         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
618         /* needs cleanup */
619         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
620         /* already went through poll handler */
621         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
622         /* buffer already selected */
623         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
624         /* doesn't need file table for this request */
625         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
626         /* io_wq_work is initialized */
627         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
628 };
629
630 struct async_poll {
631         struct io_poll_iocb     poll;
632         struct io_poll_iocb     *double_poll;
633 };
634
635 /*
636  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
637  * as the first entry in their struct definition. So you can
638  * access the file pointer through any of the sub-structs,
639  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
640  */
641 struct io_kiocb {
642         union {
643                 struct file             *file;
644                 struct io_rw            rw;
645                 struct io_poll_iocb     poll;
646                 struct io_accept        accept;
647                 struct io_sync          sync;
648                 struct io_cancel        cancel;
649                 struct io_timeout       timeout;
650                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
651                 struct io_connect       connect;
652                 struct io_sr_msg        sr_msg;
653                 struct io_open          open;
654                 struct io_close         close;
655                 struct io_files_update  files_update;
656                 struct io_fadvise       fadvise;
657                 struct io_madvise       madvise;
658                 struct io_epoll         epoll;
659                 struct io_splice        splice;
660                 struct io_provide_buf   pbuf;
661                 struct io_statx         statx;
662                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
663                 struct io_completion    compl;
664         };
665
666         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
667         void                            *async_data;
668         u8                              opcode;
669         /* polled IO has completed */
670         u8                              iopoll_completed;
671
672         u16                             buf_index;
673         u32                             result;
674
675         struct io_ring_ctx              *ctx;
676         unsigned int                    flags;
677         refcount_t                      refs;
678         struct task_struct              *task;
679         u64                             user_data;
680
681         struct list_head                link_list;
682
683         /*
684          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
685          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
686          */
687         struct list_head                inflight_entry;
688
689         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
690         struct callback_head            task_work;
691         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
692         struct hlist_node               hash_node;
693         struct async_poll               *apoll;
694         struct io_wq_work               work;
695 };
696
697 struct io_defer_entry {
698         struct list_head        list;
699         struct io_kiocb         *req;
700         u32                     seq;
701 };
702
703 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
704
705 struct io_comp_state {
706         unsigned int            nr;
707         struct list_head        list;
708         struct io_ring_ctx      *ctx;
709 };
710
711 struct io_submit_state {
712         struct blk_plug         plug;
713
714         /*
715          * io_kiocb alloc cache
716          */
717         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
718         unsigned int            free_reqs;
719
720         /*
721          * Batch completion logic
722          */
723         struct io_comp_state    comp;
724
725         /*
726          * File reference cache
727          */
728         struct file             *file;
729         unsigned int            fd;
730         unsigned int            has_refs;
731         unsigned int            ios_left;
732 };
733
734 struct io_op_def {
735         /* needs current->mm setup, does mm access */
736         unsigned                needs_mm : 1;
737         /* needs req->file assigned */
738         unsigned                needs_file : 1;
739         /* don't fail if file grab fails */
740         unsigned                needs_file_no_error : 1;
741         /* hash wq insertion if file is a regular file */
742         unsigned                hash_reg_file : 1;
743         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
744         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
745         /* opcode is not supported by this kernel */
746         unsigned                not_supported : 1;
747         /* needs file table */
748         unsigned                file_table : 1;
749         /* needs ->fs */
750         unsigned                needs_fs : 1;
751         /* set if opcode supports polled "wait" */
752         unsigned                pollin : 1;
753         unsigned                pollout : 1;
754         /* op supports buffer selection */
755         unsigned                buffer_select : 1;
756         /* needs rlimit(RLIMIT_FSIZE) assigned */
757         unsigned                needs_fsize : 1;
758         /* must always have async data allocated */
759         unsigned                needs_async_data : 1;
760         /* needs blkcg context, issues async io potentially */
761         unsigned                needs_blkcg : 1;
762         /* size of async data needed, if any */
763         unsigned short          async_size;
764 };
765
766 static const struct io_op_def io_op_defs[] __read_mostly = {
767         [IORING_OP_NOP] = {},
768         [IORING_OP_READV] = {
769                 .needs_mm               = 1,
770                 .needs_file             = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772                 .pollin                 = 1,
773                 .buffer_select          = 1,
774                 .needs_async_data       = 1,
775                 .needs_blkcg            = 1,
776                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
777         },
778         [IORING_OP_WRITEV] = {
779                 .needs_mm               = 1,
780                 .needs_file             = 1,
781                 .hash_reg_file          = 1,
782                 .unbound_nonreg_file    = 1,
783                 .pollout                = 1,
784                 .needs_fsize            = 1,
785                 .needs_async_data       = 1,
786                 .needs_blkcg            = 1,
787                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
788         },
789         [IORING_OP_FSYNC] = {
790                 .needs_file             = 1,
791                 .needs_blkcg            = 1,
792         },
793         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
794                 .needs_file             = 1,
795                 .unbound_nonreg_file    = 1,
796                 .pollin                 = 1,
797                 .needs_blkcg            = 1,
798                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
799         },
800         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
801                 .needs_file             = 1,
802                 .hash_reg_file          = 1,
803                 .unbound_nonreg_file    = 1,
804                 .pollout                = 1,
805                 .needs_fsize            = 1,
806                 .needs_blkcg            = 1,
807                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
808         },
809         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .unbound_nonreg_file    = 1,
812         },
813         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
814         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
815                 .needs_file             = 1,
816                 .needs_blkcg            = 1,
817         },
818         [IORING_OP_SENDMSG] = {
819                 .needs_mm               = 1,
820                 .needs_file             = 1,
821                 .unbound_nonreg_file    = 1,
822                 .needs_fs               = 1,
823                 .pollout                = 1,
824                 .needs_async_data       = 1,
825                 .needs_blkcg            = 1,
826                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
827         },
828         [IORING_OP_RECVMSG] = {
829                 .needs_mm               = 1,
830                 .needs_file             = 1,
831                 .unbound_nonreg_file    = 1,
832                 .needs_fs               = 1,
833                 .pollin                 = 1,
834                 .buffer_select          = 1,
835                 .needs_async_data       = 1,
836                 .needs_blkcg            = 1,
837                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
838         },
839         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
840                 .needs_mm               = 1,
841                 .needs_async_data       = 1,
842                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
843         },
844         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
845         [IORING_OP_ACCEPT] = {
846                 .needs_mm               = 1,
847                 .needs_file             = 1,
848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
849                 .file_table             = 1,
850                 .pollin                 = 1,
851         },
852         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
853         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
854                 .needs_mm               = 1,
855                 .needs_async_data       = 1,
856                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
857         },
858         [IORING_OP_CONNECT] = {
859                 .needs_mm               = 1,
860                 .needs_file             = 1,
861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
862                 .pollout                = 1,
863                 .needs_async_data       = 1,
864                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
865         },
866         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
867                 .needs_file             = 1,
868                 .needs_fsize            = 1,
869                 .needs_blkcg            = 1,
870         },
871         [IORING_OP_OPENAT] = {
872                 .file_table             = 1,
873                 .needs_fs               = 1,
874                 .needs_blkcg            = 1,
875         },
876         [IORING_OP_CLOSE] = {
877                 .needs_file             = 1,
878                 .needs_file_no_error    = 1,
879                 .file_table             = 1,
880                 .needs_blkcg            = 1,
881         },
882         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
883                 .needs_mm               = 1,
884                 .file_table             = 1,
885         },
886         [IORING_OP_STATX] = {
887                 .needs_mm               = 1,
888                 .needs_fs               = 1,
889                 .file_table             = 1,
890                 .needs_blkcg            = 1,
891         },
892         [IORING_OP_READ] = {
893                 .needs_mm               = 1,
894                 .needs_file             = 1,
895                 .unbound_nonreg_file    = 1,
896                 .pollin                 = 1,
897                 .buffer_select          = 1,
898                 .needs_blkcg            = 1,
899                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
900         },
901         [IORING_OP_WRITE] = {
902                 .needs_mm               = 1,
903                 .needs_file             = 1,
904                 .unbound_nonreg_file    = 1,
905                 .pollout                = 1,
906                 .needs_fsize            = 1,
907                 .needs_blkcg            = 1,
908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
909         },
910         [IORING_OP_FADVISE] = {
911                 .needs_file             = 1,
912                 .needs_blkcg            = 1,
913         },
914         [IORING_OP_MADVISE] = {
915                 .needs_mm               = 1,
916                 .needs_blkcg            = 1,
917         },
918         [IORING_OP_SEND] = {
919                 .needs_mm               = 1,
920                 .needs_file             = 1,
921                 .unbound_nonreg_file    = 1,
922                 .pollout                = 1,
923                 .needs_blkcg            = 1,
924         },
925         [IORING_OP_RECV] = {
926                 .needs_mm               = 1,
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .buffer_select          = 1,
931                 .needs_blkcg            = 1,
932         },
933         [IORING_OP_OPENAT2] = {
934                 .file_table             = 1,
935                 .needs_fs               = 1,
936                 .needs_blkcg            = 1,
937         },
938         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
939                 .unbound_nonreg_file    = 1,
940                 .file_table             = 1,
941         },
942         [IORING_OP_SPLICE] = {
943                 .needs_file             = 1,
944                 .hash_reg_file          = 1,
945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
946                 .needs_blkcg            = 1,
947         },
948         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
949         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
950         [IORING_OP_TEE] = {
951                 .needs_file             = 1,
952                 .hash_reg_file          = 1,
953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
954         },
955 };
956
957 enum io_mem_account {
958         ACCT_LOCKED,
959         ACCT_PINNED,
960 };
961
962 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
963                              struct io_comp_state *cs);
964 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
965 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
966 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
967 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
968 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
969 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
970 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
971 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
972                                  struct io_uring_files_update *ip,
973                                  unsigned nr_args);
974 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
975 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
976                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
977 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
978 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
979
980 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
981                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
982                                bool needs_lock);
983 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
984                              const struct iovec *fast_iov,
985                              struct iov_iter *iter, bool force);
986
987 static struct kmem_cache *req_cachep;
988
989 static const struct file_operations io_uring_fops __read_mostly;
990
991 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
992 {
993 #if defined(CONFIG_UNIX)
994         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
995                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
996
997                 return ctx->ring_sock->sk;
998         }
999 #endif
1000         return NULL;
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1003
1004 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1005 {
1006         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1007                           REQ_F_INFLIGHT))
1008                 __io_clean_op(req);
1009 }
1010
1011 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
1012 {
1013         struct mm_struct *mm = current->mm;
1014
1015         if (mm) {
1016                 kthread_unuse_mm(mm);
1017                 mmput(mm);
1018         }
1019 }
1020
1021 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1022 {
1023         if (!current->mm) {
1024                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
1025                              !ctx->sqo_task->mm ||
1026                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1027                         return -EFAULT;
1028                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1029         }
1030
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1035                                    struct io_kiocb *req)
1036 {
1037         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
1038                 return 0;
1039         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1040 }
1041
1042 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1043                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1044
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1047         /* puts the old one when swapping */
1048         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1049                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1050                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1051         }
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1056 {
1057 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1058         kthread_associate_blkcg(NULL);
1059 #endif
1060 }
1061
1062 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1063 {
1064         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1065                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1070  * touch any members of io_wq_work.
1071  */
1072 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1075                 return;
1076
1077         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1078         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1079 }
1080
1081 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1082 {
1083         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1084 }
1085
1086 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1087 {
1088         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1089
1090         complete(&ctx->ref_comp);
1091 }
1092
1093 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1094 {
1095         return !req->timeout.off;
1096 }
1097
1098 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1099 {
1100         struct io_ring_ctx *ctx;
1101         int hash_bits;
1102
1103         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1104         if (!ctx)
1105                 return NULL;
1106
1107         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1108         if (!ctx->fallback_req)
1109                 goto err;
1110
1111         /*
1112          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1113          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1114          */
1115         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1116         hash_bits -= 5;
1117         if (hash_bits <= 0)
1118                 hash_bits = 1;
1119         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1120         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1121                                         GFP_KERNEL);
1122         if (!ctx->cancel_hash)
1123                 goto err;
1124         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1125
1126         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1127                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1128                 goto err;
1129
1130         ctx->flags = p->flags;
1131         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1132         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1133         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1134         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1135         init_completion(&ctx->ref_comp);
1136         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1137         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1138         idr_init(&ctx->personality_idr);
1139         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1140         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1141         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1142         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1143         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1144         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1145         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1146         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1147         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1148         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1149         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1150         return ctx;
1151 err:
1152         if (ctx->fallback_req)
1153                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1154         kfree(ctx->cancel_hash);
1155         kfree(ctx);
1156         return NULL;
1157 }
1158
1159 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1160 {
1161         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1162                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1163
1164                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1165                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1166         }
1167
1168         return false;
1169 }
1170
1171 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1172 {
1173         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1174
1175         /* order cqe stores with ring update */
1176         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1177
1178         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1179                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1180                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1181         }
1182 }
1183
1184 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1185 {
1186         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1187                 return;
1188
1189         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1190
1191         if (req->work.mm) {
1192                 mmdrop(req->work.mm);
1193                 req->work.mm = NULL;
1194         }
1195 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1196         if (req->work.blkcg_css)
1197                 css_put(req->work.blkcg_css);
1198 #endif
1199         if (req->work.creds) {
1200                 put_cred(req->work.creds);
1201                 req->work.creds = NULL;
1202         }
1203         if (req->work.fs) {
1204                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1205
1206                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1207                 if (--fs->users)
1208                         fs = NULL;
1209                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1210                 if (fs)
1211                         free_fs_struct(fs);
1212                 req->work.fs = NULL;
1213         }
1214 }
1215
1216 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1219         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1220
1221         io_req_init_async(req);
1222
1223         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1224                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1225                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1226         } else {
1227                 if (def->unbound_nonreg_file)
1228                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1229         }
1230         if (!req->work.files && io_op_defs[req->opcode].file_table &&
1231             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1232                 req->work.files = get_files_struct(current);
1233                 get_nsproxy(current->nsproxy);
1234                 req->work.nsproxy = current->nsproxy;
1235                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1236
1237                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1238                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1239                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1240         }
1241         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1242                 mmgrab(current->mm);
1243                 req->work.mm = current->mm;
1244         }
1245 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1246         if (!req->work.blkcg_css && def->needs_blkcg) {
1247                 rcu_read_lock();
1248                 req->work.blkcg_css = blkcg_css();
1249                 /*
1250                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1251                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1252                  */
1253                 if (!css_tryget_online(req->work.blkcg_css))
1254                         req->work.blkcg_css = NULL;
1255                 rcu_read_unlock();
1256         }
1257 #endif
1258         if (!req->work.creds)
1259                 req->work.creds = get_current_cred();
1260         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1261                 spin_lock(&current->fs->lock);
1262                 if (!current->fs->in_exec) {
1263                         req->work.fs = current->fs;
1264                         req->work.fs->users++;
1265                 } else {
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1267                 }
1268                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1269         }
1270         if (def->needs_fsize)
1271                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1272         else
1273                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1274 }
1275
1276 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1277 {
1278         struct io_kiocb *cur;
1279
1280         io_prep_async_work(req);
1281         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1282                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1283                         io_prep_async_work(cur);
1284 }
1285
1286 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1287 {
1288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1289         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1290
1291         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1292                                         &req->work, req->flags);
1293         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1294         return link;
1295 }
1296
1297 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1298 {
1299         struct io_kiocb *link;
1300
1301         /* init ->work of the whole link before punting */
1302         io_prep_async_link(req);
1303         link = __io_queue_async_work(req);
1304
1305         if (link)
1306                 io_queue_linked_timeout(link);
1307 }
1308
1309 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1310 {
1311         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1312         int ret;
1313
1314         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1315         if (ret != -1) {
1316                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1317                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1318                 list_del_init(&req->timeout.list);
1319                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1320                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1321                 io_put_req(req);
1322         }
1323 }
1324
1325 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1326 {
1327         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1328
1329         if (!tsk || req->task == tsk)
1330                 return true;
1331         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1332                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1333                         return true;
1334         }
1335         return false;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1340  */
1341 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1342 {
1343         struct io_kiocb *req, *tmp;
1344         int canceled = 0;
1345
1346         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1347         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1348                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1349                         io_kill_timeout(req);
1350                         canceled++;
1351                 }
1352         }
1353         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1354         return canceled != 0;
1355 }
1356
1357 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1358 {
1359         do {
1360                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1361                                                 struct io_defer_entry, list);
1362                 struct io_kiocb *link;
1363
1364                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1365                         break;
1366                 list_del_init(&de->list);
1367                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1368                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1369                 if (link) {
1370                         __io_queue_linked_timeout(link);
1371                         /* drop submission reference */
1372                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1373                         io_put_req(link);
1374                 }
1375                 kfree(de);
1376         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1377 }
1378
1379 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1380 {
1381         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1382                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1383                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1384
1385                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1386                         break;
1387                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1388                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1389                         break;
1390
1391                 list_del_init(&req->timeout.list);
1392                 io_kill_timeout(req);
1393         }
1394 }
1395
1396 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1397 {
1398         io_flush_timeouts(ctx);
1399         __io_commit_cqring(ctx);
1400
1401         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1402                 __io_queue_deferred(ctx);
1403 }
1404
1405 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1406 {
1407         struct io_rings *r = ctx->rings;
1408
1409         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1410 }
1411
1412 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1413 {
1414         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1415         unsigned tail;
1416
1417         tail = ctx->cached_cq_tail;
1418         /*
1419          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1420          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1421          * fill the cq entry
1422          */
1423         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1424                 return NULL;
1425
1426         ctx->cached_cq_tail++;
1427         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1428 }
1429
1430 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1431 {
1432         if (!ctx->cq_ev_fd)
1433                 return false;
1434         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1435                 return false;
1436         if (!ctx->eventfd_async)
1437                 return true;
1438         return io_wq_current_is_worker();
1439 }
1440
1441 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1442 {
1443         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1444                 wake_up(&ctx->wait);
1445         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1446                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1447         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1448                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1449 }
1450
1451 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1452 {
1453         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1454                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1455                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1456                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1457         }
1458 }
1459
1460 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1461                                        struct files_struct *files)
1462 {
1463         if (!files)
1464                 return true;
1465         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1466                 return req->work.files == files;
1467         return false;
1468 }
1469
1470 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1471 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1472                                      struct task_struct *tsk,
1473                                      struct files_struct *files)
1474 {
1475         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1476         struct io_kiocb *req, *tmp;
1477         struct io_uring_cqe *cqe;
1478         unsigned long flags;
1479         LIST_HEAD(list);
1480
1481         if (!force) {
1482                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1483                         return true;
1484                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1485                     rings->cq_ring_entries))
1486                         return false;
1487         }
1488
1489         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1490
1491         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1492         if (force)
1493                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1494
1495         cqe = NULL;
1496         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1497                 if (tsk && req->task != tsk)
1498                         continue;
1499                 if (!io_match_files(req, files))
1500                         continue;
1501
1502                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1503                 if (!cqe && !force)
1504                         break;
1505
1506                 list_move(&req->compl.list, &list);
1507                 if (cqe) {
1508                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1509                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1510                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1511                 } else {
1512                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1513                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1514                 }
1515         }
1516
1517         io_commit_cqring(ctx);
1518         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1519
1520         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1521         io_cqring_ev_posted(ctx);
1522
1523         while (!list_empty(&list)) {
1524                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1525                 list_del(&req->compl.list);
1526                 io_put_req(req);
1527         }
1528
1529         return cqe != NULL;
1530 }
1531
1532 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1533 {
1534         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1535         struct io_uring_cqe *cqe;
1536
1537         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1538
1539         /*
1540          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1541          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1542          * the ring.
1543          */
1544         cqe = io_get_cqring(ctx);
1545         if (likely(cqe)) {
1546                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1547                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1548                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1549         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1550                 /*
1551                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1552                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1553                  * to drop it on the floor.
1554                  */
1555                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1556                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1557         } else {
1558                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1559                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1560                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1561                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1562                 }
1563                 io_clean_op(req);
1564                 req->result = res;
1565                 req->compl.cflags = cflags;
1566                 refcount_inc(&req->refs);
1567                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1568         }
1569 }
1570
1571 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1572 {
1573         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1574 }
1575
1576 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1577 {
1578         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1579         unsigned long flags;
1580
1581         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1582         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1583         io_commit_cqring(ctx);
1584         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1585
1586         io_cqring_ev_posted(ctx);
1587 }
1588
1589 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1590 {
1591         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1592
1593         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1594         while (!list_empty(&cs->list)) {
1595                 struct io_kiocb *req;
1596
1597                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1598                 list_del(&req->compl.list);
1599                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1600                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1601                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1602                         io_put_req(req);
1603                 } else {
1604                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1605                         io_put_req(req);
1606                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1607                 }
1608         }
1609         io_commit_cqring(ctx);
1610         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1611
1612         io_cqring_ev_posted(ctx);
1613         cs->nr = 0;
1614 }
1615
1616 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1617                               struct io_comp_state *cs)
1618 {
1619         if (!cs) {
1620                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1621                 io_put_req(req);
1622         } else {
1623                 io_clean_op(req);
1624                 req->result = res;
1625                 req->compl.cflags = cflags;
1626                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1627                 if (++cs->nr >= 32)
1628                         io_submit_flush_completions(cs);
1629         }
1630 }
1631
1632 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1633 {
1634         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1635 }
1636
1637 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1638 {
1639         return req == (struct io_kiocb *)
1640                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1641 }
1642
1643 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1644 {
1645         struct io_kiocb *req;
1646
1647         req = ctx->fallback_req;
1648         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1649                 return req;
1650
1651         return NULL;
1652 }
1653
1654 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1655                                      struct io_submit_state *state)
1656 {
1657         if (!state->free_reqs) {
1658                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1659                 size_t sz;
1660                 int ret;
1661
1662                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1663                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1664
1665                 /*
1666                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1667                  * retry single alloc to be on the safe side.
1668                  */
1669                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1670                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1671                         if (!state->reqs[0])
1672                                 goto fallback;
1673                         ret = 1;
1674                 }
1675                 state->free_reqs = ret;
1676         }
1677
1678         state->free_reqs--;
1679         return state->reqs[state->free_reqs];
1680 fallback:
1681         return io_get_fallback_req(ctx);
1682 }
1683
1684 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1685                           bool fixed)
1686 {
1687         if (fixed)
1688                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1689         else
1690                 fput(file);
1691 }
1692
1693 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1694 {
1695         io_clean_op(req);
1696
1697         if (req->async_data)
1698                 kfree(req->async_data);
1699         if (req->file)
1700                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1701
1702         io_req_clean_work(req);
1703 }
1704
1705 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1708         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1709
1710         atomic_long_inc(&tctx->req_complete);
1711         if (tctx->in_idle)
1712                 wake_up(&tctx->wait);
1713         put_task_struct(req->task);
1714
1715         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1716                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1717         else
1718                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1719         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1720 }
1721
1722 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1723 {
1724         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1725
1726         io_dismantle_req(req);
1727         __io_free_req_finish(req);
1728 }
1729
1730 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1731 {
1732         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1733                 io_dismantle_req(req);
1734                 __io_free_req_finish(req);
1735         } else {
1736                 int ret;
1737
1738                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1739                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1740                 if (unlikely(ret)) {
1741                         struct task_struct *tsk;
1742
1743                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1744                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1745                 }
1746         }
1747 }
1748
1749 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1750 {
1751         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1752         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1753         int ret;
1754
1755         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1756         if (ret != -1) {
1757                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1758                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1759                 io_commit_cqring(ctx);
1760                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1761                 io_put_req(req);
1762                 return true;
1763         }
1764
1765         return false;
1766 }
1767
1768 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1769 {
1770         struct io_kiocb *link;
1771         bool wake_ev;
1772
1773         if (list_empty(&req->link_list))
1774                 return false;
1775         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1776         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1777                 return false;
1778
1779         list_del_init(&link->link_list);
1780         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1781         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1782         return wake_ev;
1783 }
1784
1785 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1786 {
1787         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1788         bool wake_ev;
1789
1790         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1791                 unsigned long flags;
1792
1793                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1794                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1795                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1796         } else {
1797                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1798         }
1799
1800         if (wake_ev)
1801                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1802 }
1803
1804 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1805 {
1806         struct io_kiocb *nxt;
1807
1808         /*
1809          * The list should never be empty when we are called here. But could
1810          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1811          * safe side.
1812          */
1813         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1814                 return NULL;
1815
1816         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1817         list_del_init(&req->link_list);
1818         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1819                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1820         return nxt;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1825  */
1826 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1827 {
1828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1829
1830         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1831                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1832                                                 struct io_kiocb, link_list);
1833
1834                 list_del_init(&link->link_list);
1835                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1836
1837                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1838                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1839                 __io_double_put_req(link);
1840         }
1841
1842         io_commit_cqring(ctx);
1843         io_cqring_ev_posted(ctx);
1844 }
1845
1846 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1847 {
1848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1849
1850         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1851                 unsigned long flags;
1852
1853                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1854                 __io_fail_links(req);
1855                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1856         } else {
1857                 __io_fail_links(req);
1858         }
1859
1860         io_cqring_ev_posted(ctx);
1861 }
1862
1863 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1864 {
1865         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1866         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1867                 io_kill_linked_timeout(req);
1868
1869         /*
1870          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1871          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1872          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1873          * of the chain.
1874          */
1875         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1876                 return io_req_link_next(req);
1877         io_fail_links(req);
1878         return NULL;
1879 }
1880
1881 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1882 {
1883         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1884                 return NULL;
1885         return __io_req_find_next(req);
1886 }
1887
1888 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1889 {
1890         struct task_struct *tsk = req->task;
1891         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1892         int ret, notify;
1893
1894         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1895                 return -ESRCH;
1896
1897         /*
1898          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1899          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1900          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1901          * will do the job.
1902          */
1903         notify = 0;
1904         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1905                 notify = TWA_SIGNAL;
1906
1907         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
1908         if (!ret)
1909                 wake_up_process(tsk);
1910
1911         return ret;
1912 }
1913
1914 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1915 {
1916         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1917
1918         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1919         io_cqring_fill_event(req, error);
1920         io_commit_cqring(ctx);
1921         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1922
1923         io_cqring_ev_posted(ctx);
1924         req_set_fail_links(req);
1925         io_double_put_req(req);
1926 }
1927
1928 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1929 {
1930         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1932
1933         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1934         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1935 }
1936
1937 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1938 {
1939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1940
1941         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1942                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1943                 __io_queue_sqe(req, NULL);
1944                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1945         } else {
1946                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1947         }
1948 }
1949
1950 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1951 {
1952         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1954
1955         __io_req_task_submit(req);
1956         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1957 }
1958
1959 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1960 {
1961         int ret;
1962
1963         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1964         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1965
1966         ret = io_req_task_work_add(req, true);
1967         if (unlikely(ret)) {
1968                 struct task_struct *tsk;
1969
1970                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1971                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1972                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1973                 wake_up_process(tsk);
1974         }
1975 }
1976
1977 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1978 {
1979         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1980
1981         if (nxt)
1982                 io_req_task_queue(nxt);
1983 }
1984
1985 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1986 {
1987         io_queue_next(req);
1988         __io_free_req(req);
1989 }
1990
1991 struct req_batch {
1992         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1993         int to_free;
1994
1995         struct task_struct      *task;
1996         int                     task_refs;
1997 };
1998
1999 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2000 {
2001         rb->to_free = 0;
2002         rb->task_refs = 0;
2003         rb->task = NULL;
2004 }
2005
2006 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2007                                       struct req_batch *rb)
2008 {
2009         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2010         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2011         rb->to_free = 0;
2012 }
2013
2014 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2015                                      struct req_batch *rb)
2016 {
2017         if (rb->to_free)
2018                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2019         if (rb->task) {
2020                 atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2021                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2022                 rb->task = NULL;
2023         }
2024 }
2025
2026 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2027 {
2028         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2029                 io_free_req(req);
2030                 return;
2031         }
2032         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2033                 io_queue_next(req);
2034
2035         if (req->task != rb->task) {
2036                 if (rb->task) {
2037                         atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2038                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2039                 }
2040                 rb->task = req->task;
2041                 rb->task_refs = 0;
2042         }
2043         rb->task_refs++;
2044
2045         io_dismantle_req(req);
2046         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2047         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2048                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2053  * was the last reference to this request.
2054  */
2055 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2056 {
2057         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2058
2059         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2060                 nxt = io_req_find_next(req);
2061                 __io_free_req(req);
2062         }
2063         return nxt;
2064 }
2065
2066 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2067 {
2068         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2069                 io_free_req(req);
2070 }
2071
2072 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         struct io_kiocb *nxt;
2075
2076         /*
2077          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2078          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2079          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2080          */
2081         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2082                 return NULL;
2083
2084         nxt = io_req_find_next(req);
2085         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
2090  * within the completion handling itself.
2091  */
2092 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2093 {
2094         /* drop both submit and complete references */
2095         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2096                 __io_free_req(req);
2097 }
2098
2099 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2100 {
2101         /* drop both submit and complete references */
2102         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2103                 io_free_req(req);
2104 }
2105
2106 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2107 {
2108         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2109
2110         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2111                 /*
2112                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2113                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2114                  * entries. We cannot safely to it from here.
2115                  */
2116                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2117                         return -1U;
2118
2119                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2120         }
2121
2122         /* See comment at the top of this file */
2123         smp_rmb();
2124         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2125 }
2126
2127 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2128 {
2129         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2130
2131         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2132         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2133 }
2134
2135 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2136 {
2137         unsigned int cflags;
2138
2139         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2140         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2141         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2142         kfree(kbuf);
2143         return cflags;
2144 }
2145
2146 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2147 {
2148         struct io_buffer *kbuf;
2149
2150         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2151         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2152 }
2153
2154 static inline bool io_run_task_work(void)
2155 {
2156         /*
2157          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2158          * not add work to such a task.
2159          */
2160         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2161                 return false;
2162         if (current->task_works) {
2163                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2164                 task_work_run();
2165                 return true;
2166         }
2167
2168         return false;
2169 }
2170
2171 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2172 {
2173         struct io_kiocb *req;
2174
2175         do {
2176                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2177                 list_del(&req->inflight_entry);
2178                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2179         } while (!list_empty(again));
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Find and free completed poll iocbs
2184  */
2185 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2186                                struct list_head *done)
2187 {
2188         struct req_batch rb;
2189         struct io_kiocb *req;
2190         LIST_HEAD(again);
2191
2192         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2193         smp_rmb();
2194
2195         io_init_req_batch(&rb);
2196         while (!list_empty(done)) {
2197                 int cflags = 0;
2198
2199                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2200                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2201                         req->result = 0;
2202                         req->iopoll_completed = 0;
2203                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2204                         continue;
2205                 }
2206                 list_del(&req->inflight_entry);
2207
2208                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2209                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2210
2211                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2212                 (*nr_events)++;
2213
2214                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2215                         io_req_free_batch(&rb, req);
2216         }
2217
2218         io_commit_cqring(ctx);
2219         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2220                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2221         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2222
2223         if (!list_empty(&again))
2224                 io_iopoll_queue(&again);
2225 }
2226
2227 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2228                         long min)
2229 {
2230         struct io_kiocb *req, *tmp;
2231         LIST_HEAD(done);
2232         bool spin;
2233         int ret;
2234
2235         /*
2236          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2237          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2238          */
2239         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2240
2241         ret = 0;
2242         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2243                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2244
2245                 /*
2246                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2247                  * If we find a request that requires polling, break out
2248                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2249                  */
2250                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2251                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2252                         continue;
2253                 }
2254                 if (!list_empty(&done))
2255                         break;
2256
2257                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2258                 if (ret < 0)
2259                         break;
2260
2261                 /* iopoll may have completed current req */
2262                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2263                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2264
2265                 if (ret && spin)
2266                         spin = false;
2267                 ret = 0;
2268         }
2269
2270         if (!list_empty(&done))
2271                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2272
2273         return ret;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2278  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2279  * as a non-spinning completion check.
2280  */
2281 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2282                                 long min)
2283 {
2284         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2285                 int ret;
2286
2287                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2288                 if (ret < 0)
2289                         return ret;
2290                 if (*nr_events >= min)
2291                         return 0;
2292         }
2293
2294         return 1;
2295 }
2296
2297 /*
2298  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2299  * find and complete them.
2300  */
2301 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2302 {
2303         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2304                 return;
2305
2306         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2307         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2308                 unsigned int nr_events = 0;
2309
2310                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2311
2312                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2313                 if (nr_events == 0)
2314                         break;
2315                 /*
2316                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2317                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2318                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2319                  */
2320                 if (need_resched()) {
2321                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2322                         cond_resched();
2323                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2324                 }
2325         }
2326         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2327 }
2328
2329 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2330 {
2331         unsigned int nr_events = 0;
2332         int iters = 0, ret = 0;
2333
2334         /*
2335          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2336          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2337          * that got punted to a workqueue.
2338          */
2339         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2340         do {
2341                 /*
2342                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2343                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2344                  * already triggered a CQE (eg in error).
2345                  */
2346                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2347                         break;
2348
2349                 /*
2350                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2351                  * application entering polling for a command before it gets
2352                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2353                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2354                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2355                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2356                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2357                  * very same mutex.
2358                  */
2359                 if (!(++iters & 7)) {
2360                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2361                         io_run_task_work();
2362                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2363                 }
2364
2365                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2366                 if (ret <= 0)
2367                         break;
2368                 ret = 0;
2369         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2370
2371         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2372         return ret;
2373 }
2374
2375 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2376 {
2377         /*
2378          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2379          * thread.
2380          */
2381         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2382                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2383
2384                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2385         }
2386         file_end_write(req->file);
2387 }
2388
2389 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2390                                   struct io_comp_state *cs)
2391 {
2392         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2393         int cflags = 0;
2394
2395         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2396                 kiocb_end_write(req);
2397
2398         if (res != req->result)
2399                 req_set_fail_links(req);
2400         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2401                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2402         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2403 }
2404
2405 #ifdef CONFIG_BLOCK
2406 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2407 {
2408         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2409         ssize_t ret = -ECANCELED;
2410         struct iov_iter iter;
2411         int rw;
2412
2413         if (error) {
2414                 ret = error;
2415                 goto end_req;
2416         }
2417
2418         switch (req->opcode) {
2419         case IORING_OP_READV:
2420         case IORING_OP_READ_FIXED:
2421         case IORING_OP_READ:
2422                 rw = READ;
2423                 break;
2424         case IORING_OP_WRITEV:
2425         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2426         case IORING_OP_WRITE:
2427                 rw = WRITE;
2428                 break;
2429         default:
2430                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2431                                 req->opcode);
2432                 goto end_req;
2433         }
2434
2435         if (!req->async_data) {
2436                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2437                 if (ret < 0)
2438                         goto end_req;
2439                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2440                 if (!ret)
2441                         return true;
2442                 kfree(iovec);
2443         } else {
2444                 return true;
2445         }
2446 end_req:
2447         req_set_fail_links(req);
2448         io_req_complete(req, ret);
2449         return false;
2450 }
2451 #endif
2452
2453 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2454 {
2455 #ifdef CONFIG_BLOCK
2456         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2457         int ret;
2458
2459         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2460                 return false;
2461         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2462                 return false;
2463
2464         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2465
2466         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2467                 refcount_inc(&req->refs);
2468                 io_queue_async_work(req);
2469                 return true;
2470         }
2471
2472 #endif
2473         return false;
2474 }
2475
2476 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2477                              struct io_comp_state *cs)
2478 {
2479         if (!io_rw_reissue(req, res))
2480                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2481 }
2482
2483 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2484 {
2485         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2486
2487         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2488 }
2489
2490 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2491 {
2492         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2493
2494         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2495                 kiocb_end_write(req);
2496
2497         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2498                 req_set_fail_links(req);
2499
2500         WRITE_ONCE(req->result, res);
2501         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2502         smp_wmb();
2503         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2504 }
2505
2506 /*
2507  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2508  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2509  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2510  * accessing the kiocb cookie.
2511  */
2512 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2513 {
2514         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2515
2516         /*
2517          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2518          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2519          * different devices.
2520          */
2521         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2522                 ctx->poll_multi_file = false;
2523         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2524                 struct io_kiocb *list_req;
2525
2526                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2527                                                 inflight_entry);
2528                 if (list_req->file != req->file)
2529                         ctx->poll_multi_file = true;
2530         }
2531
2532         /*
2533          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2534          * it to the front so we find it first.
2535          */
2536         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2537                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2538         else
2539                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2540
2541         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2542             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2543                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2544 }
2545
2546 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2547 {
2548         if (state->has_refs)
2549                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2550         state->file = NULL;
2551 }
2552
2553 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2554 {
2555         if (state->file)
2556                 __io_state_file_put(state);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2561  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2562  * has more than one submission.
2563  */
2564 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2565 {
2566         if (!state)
2567                 return fget(fd);
2568
2569         if (state->file) {
2570                 if (state->fd == fd) {
2571                         state->has_refs--;
2572                         return state->file;
2573                 }
2574                 __io_state_file_put(state);
2575         }
2576         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2577         if (!state->file)
2578                 return NULL;
2579
2580         state->fd = fd;
2581         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2582         return state->file;
2583 }
2584
2585 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2589 #else
2590         return true;
2591 #endif
2592 }
2593
2594 /*
2595  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2596  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2597  * inline.
2598  */
2599 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2600 {
2601         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2602
2603         if (S_ISBLK(mode)) {
2604                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2605                         return true;
2606                 return false;
2607         }
2608         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2609                 return true;
2610         if (S_ISREG(mode)) {
2611                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2612                     file->f_op != &io_uring_fops)
2613                         return true;
2614                 return false;
2615         }
2616
2617         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2618         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2619                 return true;
2620
2621         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2622                 return false;
2623
2624         if (rw == READ)
2625                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2626
2627         return file->f_op->write_iter != NULL;
2628 }
2629
2630 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2631 {
2632         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2633         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2634         unsigned ioprio;
2635         int ret;
2636
2637         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2638                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2639
2640         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2641         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2642                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2643                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2644         }
2645         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2646         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2647         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2648         if (unlikely(ret))
2649                 return ret;
2650
2651         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2652         if (ioprio) {
2653                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2654                 if (ret)
2655                         return ret;
2656
2657                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2658         } else
2659                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2660
2661         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2662         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2663                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2664
2665         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2666                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2667                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2668                         return -EOPNOTSUPP;
2669
2670                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2671                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2672                 req->iopoll_completed = 0;
2673         } else {
2674                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2675                         return -EINVAL;
2676                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2677         }
2678
2679         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2680         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2681         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2682         return 0;
2683 }
2684
2685 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2686 {
2687         switch (ret) {
2688         case -EIOCBQUEUED:
2689                 break;
2690         case -ERESTARTSYS:
2691         case -ERESTARTNOINTR:
2692         case -ERESTARTNOHAND:
2693         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2694                 /*
2695                  * We can't just restart the syscall, since previously
2696                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2697                  * IO with EINTR.
2698                  */
2699                 ret = -EINTR;
2700                 fallthrough;
2701         default:
2702                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2703         }
2704 }
2705
2706 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2707                        struct io_comp_state *cs)
2708 {
2709         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2710         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2711
2712         /* add previously done IO, if any */
2713         if (io && io->bytes_done > 0) {
2714                 if (ret < 0)
2715                         ret = io->bytes_done;
2716                 else
2717                         ret += io->bytes_done;
2718         }
2719
2720         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2721                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2722         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2723                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2724         else
2725                 io_rw_done(kiocb, ret);
2726 }
2727
2728 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2729                                struct iov_iter *iter)
2730 {
2731         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2732         size_t len = req->rw.len;
2733         struct io_mapped_ubuf *imu;
2734         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2735         size_t offset;
2736         u64 buf_addr;
2737
2738         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2739                 return -EFAULT;
2740         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2741         imu = &ctx->user_bufs[index];
2742         buf_addr = req->rw.addr;
2743
2744         /* overflow */
2745         if (buf_addr + len < buf_addr)
2746                 return -EFAULT;
2747         /* not inside the mapped region */
2748         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2749                 return -EFAULT;
2750
2751         /*
2752          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2753          * and advance us to the beginning.
2754          */
2755         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2756         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2757
2758         if (offset) {
2759                 /*
2760                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2761                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2762                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2763                  * we know that:
2764                  *
2765                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2766                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2767                  *    first and last bvec
2768                  *
2769                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2770                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2771                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2772                  * since we can just skip the first segment, which may not
2773                  * be PAGE_SIZE aligned.
2774                  */
2775                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2776
2777                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2778                         iov_iter_advance(iter, offset);
2779                 } else {
2780                         unsigned long seg_skip;
2781
2782                         /* skip first vec */
2783                         offset -= bvec->bv_len;
2784                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2785
2786                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2787                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2788                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2789                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2790                 }
2791         }
2792
2793         return len;
2794 }
2795
2796 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2797 {
2798         if (needs_lock)
2799                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2800 }
2801
2802 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2803 {
2804         /*
2805          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2806          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2807          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2808          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2809          */
2810         if (needs_lock)
2811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2812 }
2813
2814 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2815                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2816                                           bool needs_lock)
2817 {
2818         struct io_buffer *head;
2819
2820         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2821                 return kbuf;
2822
2823         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2824
2825         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2826
2827         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2828         if (head) {
2829                 if (!list_empty(&head->list)) {
2830                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2831                                                         list);
2832                         list_del(&kbuf->list);
2833                 } else {
2834                         kbuf = head;
2835                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2836                 }
2837                 if (*len > kbuf->len)
2838                         *len = kbuf->len;
2839         } else {
2840                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2841         }
2842
2843         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2844
2845         return kbuf;
2846 }
2847
2848 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2849                                         bool needs_lock)
2850 {
2851         struct io_buffer *kbuf;
2852         u16 bgid;
2853
2854         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2855         bgid = req->buf_index;
2856         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2857         if (IS_ERR(kbuf))
2858                 return kbuf;
2859         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2860         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2861         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2862 }
2863
2864 #ifdef CONFIG_COMPAT
2865 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2866                                 bool needs_lock)
2867 {
2868         struct compat_iovec __user *uiov;
2869         compat_ssize_t clen;
2870         void __user *buf;
2871         ssize_t len;
2872
2873         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2874         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2875                 return -EFAULT;
2876         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2877                 return -EFAULT;
2878         if (clen < 0)
2879                 return -EINVAL;
2880
2881         len = clen;
2882         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2883         if (IS_ERR(buf))
2884                 return PTR_ERR(buf);
2885         iov[0].iov_base = buf;
2886         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2887         return 0;
2888 }
2889 #endif
2890
2891 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2892                                       bool needs_lock)
2893 {
2894         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2895         void __user *buf;
2896         ssize_t len;
2897
2898         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2899                 return -EFAULT;
2900
2901         len = iov[0].iov_len;
2902         if (len < 0)
2903                 return -EINVAL;
2904         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2905         if (IS_ERR(buf))
2906                 return PTR_ERR(buf);
2907         iov[0].iov_base = buf;
2908         iov[0].iov_len = len;
2909         return 0;
2910 }
2911
2912 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2913                                     bool needs_lock)
2914 {
2915         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2916                 struct io_buffer *kbuf;
2917
2918                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2919                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2920                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2921                 return 0;
2922         }
2923         if (!req->rw.len)
2924                 return 0;
2925         else if (req->rw.len > 1)
2926                 return -EINVAL;
2927
2928 #ifdef CONFIG_COMPAT
2929         if (req->ctx->compat)
2930                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2931 #endif
2932
2933         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2934 }
2935
2936 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2937                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2938                                  bool needs_lock)
2939 {
2940         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2941         size_t sqe_len = req->rw.len;
2942         ssize_t ret;
2943         u8 opcode;
2944
2945         opcode = req->opcode;
2946         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2947                 *iovec = NULL;
2948                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2949         }
2950
2951         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2952         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2953                 return -EINVAL;
2954
2955         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2956                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2957                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2958                         if (IS_ERR(buf))
2959                                 return PTR_ERR(buf);
2960                         req->rw.len = sqe_len;
2961                 }
2962
2963                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2964                 *iovec = NULL;
2965                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2966         }
2967
2968         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2969                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2970                 if (!ret) {
2971                         ret = (*iovec)->iov_len;
2972                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2973                 }
2974                 *iovec = NULL;
2975                 return ret;
2976         }
2977
2978         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2979                               req->ctx->compat);
2980 }
2981
2982 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2983                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2984                                bool needs_lock)
2985 {
2986         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
2987
2988         if (!iorw)
2989                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2990         *iovec = NULL;
2991         return iov_iter_count(&iorw->iter);
2992 }
2993
2994 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2995 {
2996         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2997 }
2998
2999 /*
3000  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3001  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3002  */
3003 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
3004                            struct iov_iter *iter)
3005 {
3006         ssize_t ret = 0;
3007
3008         /*
3009          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3010          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3011          * the kiocb to be handled from an async context.
3012          */
3013         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3014                 return -EOPNOTSUPP;
3015         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3016                 return -EAGAIN;
3017
3018         while (iov_iter_count(iter)) {
3019                 struct iovec iovec;
3020                 ssize_t nr;
3021
3022                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3023                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3024                 } else {
3025                         /* fixed buffers import bvec */
3026                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
3027                                                 + iter->iov_offset;
3028                         iovec.iov_len = min(iter->count,
3029                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
3030                 }
3031
3032                 if (rw == READ) {
3033                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3034                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3035                 } else {
3036                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3037                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3038                 }
3039
3040                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
3041                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
3042
3043                 if (nr < 0) {
3044                         if (!ret)
3045                                 ret = nr;
3046                         break;
3047                 }
3048                 ret += nr;
3049                 if (nr != iovec.iov_len)
3050                         break;
3051                 iov_iter_advance(iter, nr);
3052         }
3053
3054         return ret;
3055 }
3056
3057 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3058                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3059 {
3060         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3061
3062         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3063         rw->free_iovec = iovec;
3064         rw->bytes_done = 0;
3065         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3066         if (iter->type == ITER_BVEC)
3067                 return;
3068         if (!iovec) {
3069                 unsigned iov_off = 0;
3070
3071                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3072                 if (iter->iov != fast_iov) {
3073                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3074                         rw->iter.iov += iov_off;
3075                 }
3076                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3077                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3078                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3079         } else {
3080                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3081         }
3082 }
3083
3084 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3085 {
3086         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3087         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3088         return req->async_data == NULL;
3089 }
3090
3091 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3092 {
3093         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3094                 return 0;
3095
3096         return  __io_alloc_async_data(req);
3097 }
3098
3099 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3100                              const struct iovec *fast_iov,
3101                              struct iov_iter *iter, bool force)
3102 {
3103         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3104                 return 0;
3105         if (!req->async_data) {
3106                 if (__io_alloc_async_data(req))
3107                         return -ENOMEM;
3108
3109                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3110         }
3111         return 0;
3112 }
3113
3114 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3115 {
3116         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3117         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3118         ssize_t ret;
3119
3120         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3121         if (unlikely(ret < 0))
3122                 return ret;
3123
3124         iorw->bytes_done = 0;
3125         iorw->free_iovec = iov;
3126         if (iov)
3127                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3128         return 0;
3129 }
3130
3131 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3132 {
3133         ssize_t ret;
3134
3135         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3136         if (ret)
3137                 return ret;
3138
3139         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3140                 return -EBADF;
3141
3142         /* either don't need iovec imported or already have it */
3143         if (!req->async_data)
3144                 return 0;
3145         return io_rw_prep_async(req, READ);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3150  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3151  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3152  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3153  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3154  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3155  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3156  * slow path.
3157  */
3158 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3159                              int sync, void *arg)
3160 {
3161         struct wait_page_queue *wpq;
3162         struct io_kiocb *req = wait->private;
3163         struct wait_page_key *key = arg;
3164         int ret;
3165
3166         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3167
3168         if (!wake_page_match(wpq, key))
3169                 return 0;
3170
3171         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3172         list_del_init(&wait->entry);
3173
3174         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3175         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3176
3177         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3178         refcount_inc(&req->refs);
3179         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3180         if (unlikely(ret)) {
3181                 struct task_struct *tsk;
3182
3183                 /* queue just for cancelation */
3184                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3185                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3186                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3187                 wake_up_process(tsk);
3188         }
3189         return 1;
3190 }
3191
3192 /*
3193  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3194  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3195  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3196  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3197  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3198  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3199  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3200  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3201  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3202  * async worker threads for a blocking retry.
3203  */
3204 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3205 {
3206         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3207         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3208         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3209
3210         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3211         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3212                 return false;
3213
3214         /* Only for buffered IO */
3215         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3216                 return false;
3217
3218         /*
3219          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3220          * support callback based unlocks
3221          */
3222         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3223                 return false;
3224
3225         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3226         wait->wait.private = req;
3227         wait->wait.flags = 0;
3228         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3229         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3230         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3231         kiocb->ki_waitq = wait;
3232         return true;
3233 }
3234
3235 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3236 {
3237         if (req->file->f_op->read_iter)
3238                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3239         else if (req->file->f_op->read)
3240                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3241         else
3242                 return -EINVAL;
3243 }
3244
3245 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3246                    struct io_comp_state *cs)
3247 {
3248         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3249         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3250         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3251         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3252         ssize_t io_size, ret, ret2;
3253         size_t iov_count;
3254         bool no_async;
3255
3256         if (rw)
3257                 iter = &rw->iter;
3258
3259         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3260         if (ret < 0)
3261                 return ret;
3262         iov_count = iov_iter_count(iter);
3263         io_size = ret;
3264         req->result = io_size;
3265         ret = 0;
3266
3267         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3268         if (!force_nonblock)
3269                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3270         else
3271                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3272
3273
3274         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3275         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3276         if (no_async)
3277                 goto copy_iov;
3278
3279         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3280         if (unlikely(ret))
3281                 goto out_free;
3282
3283         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3284
3285         if (!ret) {
3286                 goto done;
3287         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3288                 ret = 0;
3289                 goto out_free;
3290         } else if (ret == -EAGAIN) {
3291                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3292                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3293                         goto done;
3294                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3295                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3296                         goto done;
3297                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3298                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3299                 ret = 0;
3300                 goto copy_iov;
3301         } else if (ret < 0) {
3302                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3303                 goto done;
3304         }
3305
3306         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3307         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3308             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3309                 goto done;
3310
3311         io_size -= ret;
3312 copy_iov:
3313         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3314         if (ret2) {
3315                 ret = ret2;
3316                 goto out_free;
3317         }
3318         if (no_async)
3319                 return -EAGAIN;
3320         rw = req->async_data;
3321         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3322         iovec = NULL;
3323         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3324         iter = &rw->iter;
3325 retry:
3326         rw->bytes_done += ret;
3327         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3328         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3329                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3330                 return -EAGAIN;
3331         }
3332
3333         /*
3334          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3335          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3336          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3337          * do, then just retry at the new offset.
3338          */
3339         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3340         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3341                 ret = 0;
3342                 goto out_free;
3343         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3344                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3345                 goto retry;
3346         }
3347 done:
3348         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3349         ret = 0;
3350 out_free:
3351         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3352         if (iovec)
3353                 kfree(iovec);
3354         return ret;
3355 }
3356
3357 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3358 {
3359         ssize_t ret;
3360
3361         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3362         if (ret)
3363                 return ret;
3364
3365         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3366                 return -EBADF;
3367
3368         /* either don't need iovec imported or already have it */
3369         if (!req->async_data)
3370                 return 0;
3371         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3372 }
3373
3374 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3375                     struct io_comp_state *cs)
3376 {
3377         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3378         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3379         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3380         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3381         size_t iov_count;
3382         ssize_t ret, ret2, io_size;
3383
3384         if (rw)
3385                 iter = &rw->iter;
3386
3387         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3388         if (ret < 0)
3389                 return ret;
3390         iov_count = iov_iter_count(iter);
3391         io_size = ret;
3392         req->result = io_size;
3393
3394         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3395         if (!force_nonblock)
3396                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3397         else
3398                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3399
3400         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3401         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3402                 goto copy_iov;
3403
3404         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3405         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3406             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3407                 goto copy_iov;
3408
3409         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3410         if (unlikely(ret))
3411                 goto out_free;
3412
3413         /*
3414          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3415          * which will be released by another thread in
3416          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3417          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3418          * we return to userspace.
3419          */
3420         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3421                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3422                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3423                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3424                                         SB_FREEZE_WRITE);
3425         }
3426         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3427
3428         if (req->file->f_op->write_iter)
3429                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3430         else if (req->file->f_op->write)
3431                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3432         else
3433                 ret2 = -EINVAL;
3434
3435         /*
3436          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3437          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3438          */
3439         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3440                 ret2 = -EAGAIN;
3441         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3442         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3443                 goto done;
3444         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3445                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3446                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3447                         goto copy_iov;
3448 done:
3449                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3450         } else {
3451 copy_iov:
3452                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3453                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3454                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3455                 if (!ret)
3456                         return -EAGAIN;
3457         }
3458 out_free:
3459         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3460         if (iovec)
3461                 kfree(iovec);
3462         return ret;
3463 }
3464
3465 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3466                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3467 {
3468         struct io_splice* sp = &req->splice;
3469         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3470
3471         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3472                 return -EINVAL;
3473
3474         sp->file_in = NULL;
3475         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3476         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3477
3478         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3479                 return -EINVAL;
3480
3481         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3482                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3483         if (!sp->file_in)
3484                 return -EBADF;
3485         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3486
3487         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3488                 /*
3489                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3490                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3491                  */
3492                 io_req_init_async(req);
3493                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3494         }
3495
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3500                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3501 {
3502         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3503                 return -EINVAL;
3504         return __io_splice_prep(req, sqe);
3505 }
3506
3507 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3508 {
3509         struct io_splice *sp = &req->splice;
3510         struct file *in = sp->file_in;
3511         struct file *out = sp->file_out;
3512         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3513         long ret = 0;
3514
3515         if (force_nonblock)
3516                 return -EAGAIN;
3517         if (sp->len)
3518                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3519
3520         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3521         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3522
3523         if (ret != sp->len)
3524                 req_set_fail_links(req);
3525         io_req_complete(req, ret);
3526         return 0;
3527 }
3528
3529 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3530 {
3531         struct io_splice* sp = &req->splice;
3532
3533         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3534         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3535         return __io_splice_prep(req, sqe);
3536 }
3537
3538 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3539 {
3540         struct io_splice *sp = &req->splice;
3541         struct file *in = sp->file_in;
3542         struct file *out = sp->file_out;
3543         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3544         loff_t *poff_in, *poff_out;
3545         long ret = 0;
3546
3547         if (force_nonblock)
3548                 return -EAGAIN;
3549
3550         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3551         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3552
3553         if (sp->len)
3554                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3555
3556         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3557         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3558
3559         if (ret != sp->len)
3560                 req_set_fail_links(req);
3561         io_req_complete(req, ret);
3562         return 0;
3563 }
3564
3565 /*
3566  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3567  */
3568 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3569 {
3570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3571
3572         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3573                 return -EINVAL;
3574
3575         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3580 {
3581         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3582
3583         if (!req->file)
3584                 return -EBADF;
3585
3586         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3587                 return -EINVAL;
3588         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3589                 return -EINVAL;
3590
3591         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3592         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3593                 return -EINVAL;
3594
3595         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3596         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3601 {
3602         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3603         int ret;
3604
3605         /* fsync always requires a blocking context */
3606         if (force_nonblock)
3607                 return -EAGAIN;
3608
3609         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3610                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3611                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3612         if (ret < 0)
3613                 req_set_fail_links(req);
3614         io_req_complete(req, ret);
3615         return 0;
3616 }
3617
3618 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3619                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3620 {
3621         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3622                 return -EINVAL;
3623         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3624                 return -EINVAL;
3625
3626         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3627         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3628         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3633 {
3634         int ret;
3635
3636         /* fallocate always requiring blocking context */
3637         if (force_nonblock)
3638                 return -EAGAIN;
3639         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3640                                 req->sync.len);
3641         if (ret < 0)
3642                 req_set_fail_links(req);
3643         io_req_complete(req, ret);
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3648 {
3649         const char __user *fname;
3650         int ret;
3651
3652         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3653                 return -EINVAL;
3654         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3655                 return -EBADF;
3656
3657         /* open.how should be already initialised */
3658         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3659                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3660
3661         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3662         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3663         req->open.filename = getname(fname);
3664         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3665                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3666                 req->open.filename = NULL;
3667                 return ret;
3668         }
3669         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3670         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3671         return 0;
3672 }
3673
3674 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3675 {
3676         u64 flags, mode;
3677
3678         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3679                 return -EINVAL;
3680         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3681         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3682         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3683         return __io_openat_prep(req, sqe);
3684 }
3685
3686 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3687 {
3688         struct open_how __user *how;
3689         size_t len;
3690         int ret;
3691
3692         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3693                 return -EINVAL;
3694         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3695         len = READ_ONCE(sqe->len);
3696         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3700                                         len);
3701         if (ret)
3702                 return ret;
3703
3704         return __io_openat_prep(req, sqe);
3705 }
3706
3707 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3708 {
3709         struct open_flags op;
3710         struct file *file;
3711         int ret;
3712
3713         if (force_nonblock)
3714                 return -EAGAIN;
3715
3716         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3717         if (ret)
3718                 goto err;
3719
3720         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3721         if (ret < 0)
3722                 goto err;
3723
3724         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3725         if (IS_ERR(file)) {
3726                 put_unused_fd(ret);
3727                 ret = PTR_ERR(file);
3728         } else {
3729                 fsnotify_open(file);
3730                 fd_install(ret, file);
3731         }
3732 err:
3733         putname(req->open.filename);
3734         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3735         if (ret < 0)
3736                 req_set_fail_links(req);
3737         io_req_complete(req, ret);
3738         return 0;
3739 }
3740
3741 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3742 {
3743         return io_openat2(req, force_nonblock);
3744 }
3745
3746 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3747                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3748 {
3749         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3750         u64 tmp;
3751
3752         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3753                 return -EINVAL;
3754
3755         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3756         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         memset(p, 0, sizeof(*p));
3760         p->nbufs = tmp;
3761         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3766                                int bgid, unsigned nbufs)
3767 {
3768         unsigned i = 0;
3769
3770         /* shouldn't happen */
3771         if (!nbufs)
3772                 return 0;
3773
3774         /* the head kbuf is the list itself */
3775         while (!list_empty(&buf->list)) {
3776                 struct io_buffer *nxt;
3777
3778                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3779                 list_del(&nxt->list);
3780                 kfree(nxt);
3781                 if (++i == nbufs)
3782                         return i;
3783         }
3784         i++;
3785         kfree(buf);
3786         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3787
3788         return i;
3789 }
3790
3791 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3792                              struct io_comp_state *cs)
3793 {
3794         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3795         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3796         struct io_buffer *head;
3797         int ret = 0;
3798
3799         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3800
3801         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3802
3803         ret = -ENOENT;
3804         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3805         if (head)
3806                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3807
3808         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3809         if (ret < 0)
3810                 req_set_fail_links(req);
3811         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3812         return 0;
3813 }
3814
3815 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3816                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3817 {
3818         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3819         u64 tmp;
3820
3821         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3822                 return -EINVAL;
3823
3824         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3825         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3826                 return -E2BIG;
3827         p->nbufs = tmp;
3828         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3829         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3830
3831         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3832                 return -EFAULT;
3833
3834         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3835         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3836         if (tmp > USHRT_MAX)
3837                 return -E2BIG;
3838         p->bid = tmp;
3839         return 0;
3840 }
3841
3842 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3843 {
3844         struct io_buffer *buf;
3845         u64 addr = pbuf->addr;
3846         int i, bid = pbuf->bid;
3847
3848         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3849                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3850                 if (!buf)
3851                         break;
3852
3853                 buf->addr = addr;
3854                 buf->len = pbuf->len;
3855                 buf->bid = bid;
3856                 addr += pbuf->len;
3857                 bid++;
3858                 if (!*head) {
3859                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3860                         *head = buf;
3861                 } else {
3862                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3863                 }
3864         }
3865
3866         return i ? i : -ENOMEM;
3867 }
3868
3869 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3870                               struct io_comp_state *cs)
3871 {
3872         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3874         struct io_buffer *head, *list;
3875         int ret = 0;
3876
3877         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3878
3879         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3880
3881         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3882
3883         ret = io_add_buffers(p, &head);
3884         if (ret < 0)
3885                 goto out;
3886
3887         if (!list) {
3888                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3889                                         GFP_KERNEL);
3890                 if (ret < 0) {
3891                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3892                         goto out;
3893                 }
3894         }
3895 out:
3896         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3897         if (ret < 0)
3898                 req_set_fail_links(req);
3899         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3900         return 0;
3901 }
3902
3903 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3904                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3905 {
3906 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3907         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3908                 return -EINVAL;
3909         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3910                 return -EINVAL;
3911
3912         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3913         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3914         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3915
3916         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3917                 struct epoll_event __user *ev;
3918
3919                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3920                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3921                         return -EFAULT;
3922         }
3923
3924         return 0;
3925 #else
3926         return -EOPNOTSUPP;
3927 #endif
3928 }
3929
3930 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3931                         struct io_comp_state *cs)
3932 {
3933 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3934         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3935         int ret;
3936
3937         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3938         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3939                 return -EAGAIN;
3940
3941         if (ret < 0)
3942                 req_set_fail_links(req);
3943         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3944         return 0;
3945 #else
3946         return -EOPNOTSUPP;
3947 #endif
3948 }
3949
3950 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3951 {
3952 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3953         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3954                 return -EINVAL;
3955         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3956                 return -EINVAL;
3957
3958         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3959         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3960         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3961         return 0;
3962 #else
3963         return -EOPNOTSUPP;
3964 #endif
3965 }
3966
3967 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3968 {
3969 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3970         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3971         int ret;
3972
3973         if (force_nonblock)
3974                 return -EAGAIN;
3975
3976         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3977         if (ret < 0)
3978                 req_set_fail_links(req);
3979         io_req_complete(req, ret);
3980         return 0;
3981 #else
3982         return -EOPNOTSUPP;
3983 #endif
3984 }
3985
3986 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3987 {
3988         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3989                 return -EINVAL;
3990         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3991                 return -EINVAL;
3992
3993         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3994         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3995         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4000 {
4001         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4002         int ret;
4003
4004         if (force_nonblock) {
4005                 switch (fa->advice) {
4006                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4007                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4008                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4009                         break;
4010                 default:
4011                         return -EAGAIN;
4012                 }
4013         }
4014
4015         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4016         if (ret < 0)
4017                 req_set_fail_links(req);
4018         io_req_complete(req, ret);
4019         return 0;
4020 }
4021
4022 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4023 {
4024         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4025                 return -EINVAL;
4026         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4027                 return -EINVAL;
4028         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4029                 return -EBADF;
4030
4031         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4032         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4033         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4034         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4035         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4036
4037         return 0;
4038 }
4039
4040 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4041 {
4042         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4043         int ret;
4044
4045         if (force_nonblock) {
4046                 /* only need file table for an actual valid fd */
4047                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4048                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4049                 return -EAGAIN;
4050         }
4051
4052         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4053                        ctx->buffer);
4054
4055         if (ret < 0)
4056                 req_set_fail_links(req);
4057         io_req_complete(req, ret);
4058         return 0;
4059 }
4060
4061 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4062 {
4063         /*
4064          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4065          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4066          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4067          */
4068         io_req_init_async(req);
4069         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4070
4071         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4072                 return -EINVAL;
4073         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4074             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4075                 return -EINVAL;
4076         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4077                 return -EBADF;
4078
4079         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4080         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4081                 return -EBADF;
4082
4083         req->close.put_file = NULL;
4084         return 0;
4085 }
4086
4087 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4088                     struct io_comp_state *cs)
4089 {
4090         struct io_close *close = &req->close;
4091         int ret;
4092
4093         /* might be already done during nonblock submission */
4094         if (!close->put_file) {
4095                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4096                 if (ret < 0)
4097                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4098         }
4099
4100         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4101         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4102                 /* was never set, but play safe */
4103                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4104                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4105                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4106                 return -EAGAIN;
4107         }
4108
4109         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4110         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
4111         if (ret < 0)
4112                 req_set_fail_links(req);
4113         fput(close->put_file);
4114         close->put_file = NULL;
4115         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4116         return 0;
4117 }
4118
4119 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4120 {
4121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4122
4123         if (!req->file)
4124                 return -EBADF;
4125
4126         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4127                 return -EINVAL;
4128         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4129                 return -EINVAL;
4130
4131         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4132         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4133         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4134         return 0;
4135 }
4136
4137 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4138 {
4139         int ret;
4140
4141         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4142         if (force_nonblock)
4143                 return -EAGAIN;
4144
4145         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4146                                 req->sync.flags);
4147         if (ret < 0)
4148                 req_set_fail_links(req);
4149         io_req_complete(req, ret);
4150         return 0;
4151 }
4152
4153 #if defined(CONFIG_NET)
4154 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4155                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4156 {
4157         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4158
4159         if (async_msg)
4160                 return -EAGAIN;
4161         if (io_alloc_async_data(req)) {
4162                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4163                         kfree(kmsg->iov);
4164                 return -ENOMEM;
4165         }
4166         async_msg = req->async_data;
4167         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4168         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4169         return -EAGAIN;
4170 }
4171
4172 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4173                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4174 {
4175         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4176         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4177         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4178                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4179 }
4180
4181 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4182 {
4183         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4184         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4185         int ret;
4186
4187         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4188                 return -EINVAL;
4189
4190         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4191         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4192         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4193
4194 #ifdef CONFIG_COMPAT
4195         if (req->ctx->compat)
4196                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4197 #endif
4198
4199         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4200                 return 0;
4201         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4202         if (!ret)
4203                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4208                       struct io_comp_state *cs)
4209 {
4210         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4211         struct socket *sock;
4212         unsigned flags;
4213         int ret;
4214
4215         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4216         if (unlikely(!sock))
4217                 return ret;
4218
4219         if (req->async_data) {
4220                 kmsg = req->async_data;
4221                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4222                 /* if iov is set, it's allocated already */
4223                 if (!kmsg->iov)
4224                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4225                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4226         } else {
4227                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4228                 if (ret)
4229                         return ret;
4230                 kmsg = &iomsg;
4231         }
4232
4233         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4234         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4235                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4236         else if (force_nonblock)
4237                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4238
4239         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4240         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4241                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4242         if (ret == -ERESTARTSYS)
4243                 ret = -EINTR;
4244
4245         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4246                 kfree(kmsg->iov);
4247         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4248         if (ret < 0)
4249                 req_set_fail_links(req);
4250         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4255                    struct io_comp_state *cs)
4256 {
4257         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4258         struct msghdr msg;
4259         struct iovec iov;
4260         struct socket *sock;
4261         unsigned flags;
4262         int ret;
4263
4264         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4265         if (unlikely(!sock))
4266                 return ret;
4267
4268         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4269         if (unlikely(ret))
4270                 return ret;
4271
4272         msg.msg_name = NULL;
4273         msg.msg_control = NULL;
4274         msg.msg_controllen = 0;
4275         msg.msg_namelen = 0;
4276
4277         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4278         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4279                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4280         else if (force_nonblock)
4281                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4282
4283         msg.msg_flags = flags;
4284         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4285         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4286                 return -EAGAIN;
4287         if (ret == -ERESTARTSYS)
4288                 ret = -EINTR;
4289
4290         if (ret < 0)
4291                 req_set_fail_links(req);
4292         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4293         return 0;
4294 }
4295
4296 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4297                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4298 {
4299         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4300         struct iovec __user *uiov;
4301         size_t iov_len;
4302         int ret;
4303
4304         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4305                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4306         if (ret)
4307                 return ret;
4308
4309         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4310                 if (iov_len > 1)
4311                         return -EINVAL;
4312                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4313                         return -EFAULT;
4314                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4315                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4316                                 sr->len);
4317                 iomsg->iov = NULL;
4318         } else {
4319                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4320                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4321                                      false);
4322                 if (ret > 0)
4323                         ret = 0;
4324         }
4325
4326         return ret;
4327 }
4328
4329 #ifdef CONFIG_COMPAT
4330 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4331                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4332 {
4333         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4334         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4335         struct compat_iovec __user *uiov;
4336         compat_uptr_t ptr;
4337         compat_size_t len;
4338         int ret;
4339
4340         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4341         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4342                                         &ptr, &len);
4343         if (ret)
4344                 return ret;
4345
4346         uiov = compat_ptr(ptr);
4347         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4348                 compat_ssize_t clen;
4349
4350                 if (len > 1)
4351                         return -EINVAL;
4352                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4353                         return -EFAULT;
4354                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4355                         return -EFAULT;
4356                 if (clen < 0)
4357                         return -EINVAL;
4358                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4359                 iomsg->iov = NULL;
4360         } else {
4361                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4362                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4363                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4364                 if (ret < 0)
4365                         return ret;
4366         }
4367
4368         return 0;
4369 }
4370 #endif
4371
4372 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4373                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4374 {
4375         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4376         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4377
4378 #ifdef CONFIG_COMPAT
4379         if (req->ctx->compat)
4380                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4381 #endif
4382
4383         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4384 }
4385
4386 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4387                                                bool needs_lock)
4388 {
4389         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4390         struct io_buffer *kbuf;
4391
4392         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4393         if (IS_ERR(kbuf))
4394                 return kbuf;
4395
4396         sr->kbuf = kbuf;
4397         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4398         return kbuf;
4399 }
4400
4401 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4402 {
4403         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4404 }
4405
4406 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4407                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4408 {
4409         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4410         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4411         int ret;
4412
4413         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4414                 return -EINVAL;
4415
4416         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4417         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4418         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4419         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4420
4421 #ifdef CONFIG_COMPAT
4422         if (req->ctx->compat)
4423                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4424 #endif
4425
4426         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4427                 return 0;
4428         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4429         if (!ret)
4430                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4431         return ret;
4432 }
4433
4434 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4435                       struct io_comp_state *cs)
4436 {
4437         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4438         struct socket *sock;
4439         struct io_buffer *kbuf;
4440         unsigned flags;
4441         int ret, cflags = 0;
4442
4443         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4444         if (unlikely(!sock))
4445                 return ret;
4446
4447         if (req->async_data) {
4448                 kmsg = req->async_data;
4449                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4450                 /* if iov is set, it's allocated already */
4451                 if (!kmsg->iov)
4452                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4453                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4454         } else {
4455                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4456                 if (ret)
4457                         return ret;
4458                 kmsg = &iomsg;
4459         }
4460
4461         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4462                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4463                 if (IS_ERR(kbuf))
4464                         return PTR_ERR(kbuf);
4465                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4466                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4467                                 1, req->sr_msg.len);
4468         }
4469
4470         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4471         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4472                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4473         else if (force_nonblock)
4474                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4475
4476         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4477                                         kmsg->uaddr, flags);
4478         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4479                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4480         if (ret == -ERESTARTSYS)
4481                 ret = -EINTR;
4482
4483         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4484                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4485         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4486                 kfree(kmsg->iov);
4487         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4488         if (ret < 0)
4489                 req_set_fail_links(req);
4490         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4491         return 0;
4492 }
4493
4494 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4495                    struct io_comp_state *cs)
4496 {
4497         struct io_buffer *kbuf;
4498         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4499         struct msghdr msg;
4500         void __user *buf = sr->buf;
4501         struct socket *sock;
4502         struct iovec iov;
4503         unsigned flags;
4504         int ret, cflags = 0;
4505
4506         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4507         if (unlikely(!sock))
4508                 return ret;
4509
4510         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4511                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4512                 if (IS_ERR(kbuf))
4513                         return PTR_ERR(kbuf);
4514                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4515         }
4516
4517         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4518         if (unlikely(ret))
4519                 goto out_free;
4520
4521         msg.msg_name = NULL;
4522         msg.msg_control = NULL;
4523         msg.msg_controllen = 0;
4524         msg.msg_namelen = 0;
4525         msg.msg_iocb = NULL;
4526         msg.msg_flags = 0;
4527
4528         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4529         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4530                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4531         else if (force_nonblock)
4532                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4533
4534         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4535         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4536                 return -EAGAIN;
4537         if (ret == -ERESTARTSYS)
4538                 ret = -EINTR;
4539 out_free:
4540         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4541                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4542         if (ret < 0)
4543                 req_set_fail_links(req);
4544         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4545         return 0;
4546 }
4547
4548 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4549 {
4550         struct io_accept *accept = &req->accept;
4551
4552         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4553                 return -EINVAL;
4554         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4558         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4559         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4560         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4561         return 0;
4562 }
4563
4564 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4565                      struct io_comp_state *cs)
4566 {
4567         struct io_accept *accept = &req->accept;
4568         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4569         int ret;
4570
4571         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4572                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4573
4574         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4575                                         accept->addr_len, accept->flags,
4576                                         accept->nofile);
4577         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4578                 return -EAGAIN;
4579         if (ret < 0) {
4580                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4581                         ret = -EINTR;
4582                 req_set_fail_links(req);
4583         }
4584         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4585         return 0;
4586 }
4587
4588 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4589 {
4590         struct io_connect *conn = &req->connect;
4591         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4592
4593         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4594                 return -EINVAL;
4595         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4596                 return -EINVAL;
4597
4598         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4599         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4600
4601         if (!io)
4602                 return 0;
4603
4604         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4605                                         &io->address);
4606 }
4607
4608 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4609                       struct io_comp_state *cs)
4610 {
4611         struct io_async_connect __io, *io;
4612         unsigned file_flags;
4613         int ret;
4614
4615         if (req->async_data) {
4616                 io = req->async_data;
4617         } else {
4618                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4619                                                 req->connect.addr_len,
4620                                                 &__io.address);
4621                 if (ret)
4622                         goto out;
4623                 io = &__io;
4624         }
4625
4626         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4627
4628         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4629                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4630         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4631                 if (req->async_data)
4632                         return -EAGAIN;
4633                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4634                         ret = -ENOMEM;
4635                         goto out;
4636                 }
4637                 io = req->async_data;
4638                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4639                 return -EAGAIN;
4640         }
4641         if (ret == -ERESTARTSYS)
4642                 ret = -EINTR;
4643 out:
4644         if (ret < 0)
4645                 req_set_fail_links(req);
4646         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4647         return 0;
4648 }
4649 #else /* !CONFIG_NET */
4650 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4651 {
4652         return -EOPNOTSUPP;
4653 }
4654
4655 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4656                       struct io_comp_state *cs)
4657 {
4658         return -EOPNOTSUPP;
4659 }
4660
4661 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4662                    struct io_comp_state *cs)
4663 {
4664         return -EOPNOTSUPP;
4665 }
4666
4667 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4668                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4669 {
4670         return -EOPNOTSUPP;
4671 }
4672
4673 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4674                       struct io_comp_state *cs)
4675 {
4676         return -EOPNOTSUPP;
4677 }
4678
4679 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4680                    struct io_comp_state *cs)
4681 {
4682         return -EOPNOTSUPP;
4683 }
4684
4685 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4686 {
4687         return -EOPNOTSUPP;
4688 }
4689
4690 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4691                      struct io_comp_state *cs)
4692 {
4693         return -EOPNOTSUPP;
4694 }
4695
4696 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4697 {
4698         return -EOPNOTSUPP;
4699 }
4700
4701 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4702                       struct io_comp_state *cs)
4703 {
4704         return -EOPNOTSUPP;
4705 }
4706 #endif /* CONFIG_NET */
4707
4708 struct io_poll_table {
4709         struct poll_table_struct pt;
4710         struct io_kiocb *req;
4711         int error;
4712 };
4713
4714 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4715                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4716 {
4717         bool twa_signal_ok;
4718         int ret;
4719
4720         /* for instances that support it check for an event match first: */
4721         if (mask && !(mask & poll->events))
4722                 return 0;
4723
4724         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4725
4726         list_del_init(&poll->wait.entry);
4727
4728         req->result = mask;
4729         init_task_work(&req->task_work, func);
4730         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4731
4732         /*
4733          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4734          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4735          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4736          * either, as the normal wakeup will suffice.
4737          */
4738         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4739
4740         /*
4741          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4742          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4743          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4744          * have the needed state needed for it anyway.
4745          */
4746         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4747         if (unlikely(ret)) {
4748                 struct task_struct *tsk;
4749
4750                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4751                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4752                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4753                 wake_up_process(tsk);
4754         }
4755         return 1;
4756 }
4757
4758 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4759         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4760 {
4761         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4762
4763         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4764                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4765
4766                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4767         }
4768
4769         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4770         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4771                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4772                 return true;
4773         }
4774
4775         return false;
4776 }
4777
4778 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4779 {
4780         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4781         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4782                 return req->async_data;
4783         return req->apoll->double_poll;
4784 }
4785
4786 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4787 {
4788         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4789                 return &req->poll;
4790         return &req->apoll->poll;
4791 }
4792
4793 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4794 {
4795         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4796
4797         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4798
4799         if (poll && poll->head) {
4800                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4801
4802                 spin_lock(&head->lock);
4803                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4804                 if (poll->wait.private)
4805                         refcount_dec(&req->refs);
4806                 poll->head = NULL;
4807                 spin_unlock(&head->lock);
4808         }
4809 }
4810
4811 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4812 {
4813         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4814
4815         io_poll_remove_double(req);
4816         req->poll.done = true;
4817         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4818         io_commit_cqring(ctx);
4819 }
4820
4821 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4822 {
4823         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4824
4825         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4826                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4827                 return;
4828         }
4829
4830         hash_del(&req->hash_node);
4831         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4832         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4833
4834         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4835         io_cqring_ev_posted(ctx);
4836 }
4837
4838 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4839 {
4840         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4841         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4842         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4843
4844         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4845         if (nxt)
4846                 __io_req_task_submit(nxt);
4847         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4848 }
4849
4850 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4851                                int sync, void *key)
4852 {
4853         struct io_kiocb *req = wait->private;
4854         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4855         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4856
4857         /* for instances that support it check for an event match first: */
4858         if (mask && !(mask & poll->events))
4859                 return 0;
4860
4861         list_del_init(&wait->entry);
4862
4863         if (poll && poll->head) {
4864                 bool done;
4865
4866                 spin_lock(&poll->head->lock);
4867                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4868                 if (!done)
4869                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4870                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4871                 wait->private = NULL;
4872                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4873                 if (!done)
4874                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4875         }
4876         refcount_dec(&req->refs);
4877         return 1;
4878 }
4879
4880 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4881                               wait_queue_func_t wake_func)
4882 {
4883         poll->head = NULL;
4884         poll->done = false;
4885         poll->canceled = false;
4886         poll->events = events;
4887         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4888         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4889 }
4890
4891 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4892                             struct wait_queue_head *head,
4893                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4894 {
4895         struct io_kiocb *req = pt->req;
4896
4897         /*
4898          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4899          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4900          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4901          */
4902         if (unlikely(poll->head)) {
4903                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4904                 if (*poll_ptr) {
4905                         pt->error = -EINVAL;
4906                         return;
4907                 }
4908                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4909                 if (!poll) {
4910                         pt->error = -ENOMEM;
4911                         return;
4912                 }
4913                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4914                 refcount_inc(&req->refs);
4915                 poll->wait.private = req;
4916                 *poll_ptr = poll;
4917         }
4918
4919         pt->error = 0;
4920         poll->head = head;
4921
4922         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4923                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4924         else
4925                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4926 }
4927
4928 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4929                                struct poll_table_struct *p)
4930 {
4931         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4932         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4933
4934         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4935 }
4936
4937 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4938 {
4939         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4940         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4942
4943         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4944
4945         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4946                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4947                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4948                 return;
4949         }
4950
4951         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4952         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4953                 hash_del(&req->hash_node);
4954
4955         io_poll_remove_double(req);
4956         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4957
4958         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4959                 __io_req_task_submit(req);
4960         else
4961                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4962
4963         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4964         kfree(apoll->double_poll);
4965         kfree(apoll);
4966 }
4967
4968 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4969                         void *key)
4970 {
4971         struct io_kiocb *req = wait->private;
4972         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4973
4974         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4975                                         key_to_poll(key));
4976
4977         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4978 }
4979
4980 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4981 {
4982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4983         struct hlist_head *list;
4984
4985         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4986         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4987 }
4988
4989 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4990                                       struct io_poll_iocb *poll,
4991                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4992                                       wait_queue_func_t wake_func)
4993         __acquires(&ctx->completion_lock)
4994 {
4995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4996         bool cancel = false;
4997
4998         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4999         poll->file = req->file;
5000         poll->wait.private = req;
5001
5002         ipt->pt._key = mask;
5003         ipt->req = req;
5004         ipt->error = -EINVAL;
5005
5006         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5007
5008         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5009         if (likely(poll->head)) {
5010                 spin_lock(&poll->head->lock);
5011                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5012                         if (ipt->error)
5013                                 cancel = true;
5014                         ipt->error = 0;
5015                         mask = 0;
5016                 }
5017                 if (mask || ipt->error)
5018                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5019                 else if (cancel)
5020                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5021                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5022                         io_poll_req_insert(req);
5023                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5024         }
5025
5026         return mask;
5027 }
5028
5029 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5030 {
5031         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5033         struct async_poll *apoll;
5034         struct io_poll_table ipt;
5035         __poll_t mask, ret;
5036         int rw;
5037
5038         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5039                 return false;
5040         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5041                 return false;
5042         if (def->pollin)
5043                 rw = READ;
5044         else if (def->pollout)
5045                 rw = WRITE;
5046         else
5047                 return false;
5048         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5049         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5050                 return false;
5051
5052         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5053         if (unlikely(!apoll))
5054                 return false;
5055         apoll->double_poll = NULL;
5056
5057         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5058         req->apoll = apoll;
5059         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5060
5061         mask = 0;
5062         if (def->pollin)
5063                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5064         if (def->pollout)
5065                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5066
5067         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5068         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5069             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5070                 mask &= ~POLLIN;
5071
5072         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5073
5074         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5075
5076         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5077                                         io_async_wake);
5078         if (ret || ipt.error) {
5079                 io_poll_remove_double(req);
5080                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5081                 kfree(apoll->double_poll);
5082                 kfree(apoll);
5083                 return false;
5084         }
5085         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5086         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5087                                         apoll->poll.events);
5088         return true;
5089 }
5090
5091 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5092                                  struct io_poll_iocb *poll)
5093 {
5094         bool do_complete = false;
5095
5096         spin_lock(&poll->head->lock);
5097         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5098         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5099                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5100                 do_complete = true;
5101         }
5102         spin_unlock(&poll->head->lock);
5103         hash_del(&req->hash_node);
5104         return do_complete;
5105 }
5106
5107 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5108 {
5109         bool do_complete;
5110
5111         io_poll_remove_double(req);
5112
5113         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5114                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5115         } else {
5116                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5117
5118                 /* non-poll requests have submit ref still */
5119                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5120                 if (do_complete) {
5121                         io_put_req(req);
5122                         kfree(apoll->double_poll);
5123                         kfree(apoll);
5124                 }
5125         }
5126
5127         if (do_complete) {
5128                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5129                 io_commit_cqring(req->ctx);
5130                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5131                 req_set_fail_links(req);
5132                 io_put_req(req);
5133         }
5134
5135         return do_complete;
5136 }
5137
5138 /*
5139  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5140  */
5141 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5142 {
5143         struct hlist_node *tmp;
5144         struct io_kiocb *req;
5145         int posted = 0, i;
5146
5147         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5148         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5149                 struct hlist_head *list;
5150
5151                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5152                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5153                         if (io_task_match(req, tsk))
5154                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5155                 }
5156         }
5157         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5158
5159         if (posted)
5160                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5161
5162         return posted != 0;
5163 }
5164
5165 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5166 {
5167         struct hlist_head *list;
5168         struct io_kiocb *req;
5169
5170         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5171         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5172                 if (sqe_addr != req->user_data)
5173                         continue;
5174                 if (io_poll_remove_one(req))
5175                         return 0;
5176                 return -EALREADY;
5177         }
5178
5179         return -ENOENT;
5180 }
5181
5182 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5183                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5184 {
5185         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5186                 return -EINVAL;
5187         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5188             sqe->poll_events)
5189                 return -EINVAL;
5190
5191         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5192         return 0;
5193 }
5194
5195 /*
5196  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5197  * and remove it if found.
5198  */
5199 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5200 {
5201         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5202         u64 addr;
5203         int ret;
5204
5205         addr = req->poll.addr;
5206         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5207         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5208         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5209
5210         if (ret < 0)
5211                 req_set_fail_links(req);
5212         io_req_complete(req, ret);
5213         return 0;
5214 }
5215
5216 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5217                         void *key)
5218 {
5219         struct io_kiocb *req = wait->private;
5220         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5221
5222         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5223 }
5224
5225 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5226                                struct poll_table_struct *p)
5227 {
5228         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5229
5230         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5231 }
5232
5233 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5234 {
5235         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5236         u32 events;
5237
5238         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5239                 return -EINVAL;
5240         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5241                 return -EINVAL;
5242         if (!poll->file)
5243                 return -EBADF;
5244
5245         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5246 #ifdef __BIG_ENDIAN
5247         events = swahw32(events);
5248 #endif
5249         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5250                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5251         return 0;
5252 }
5253
5254 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5255 {
5256         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5258         struct io_poll_table ipt;
5259         __poll_t mask;
5260
5261         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5262         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5263
5264         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5265                                         io_poll_wake);
5266
5267         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5268                 ipt.error = 0;
5269                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5270         }
5271         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5272
5273         if (mask) {
5274                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5275                 io_put_req(req);
5276         }
5277         return ipt.error;
5278 }
5279
5280 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5281 {
5282         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5283                                                 struct io_timeout_data, timer);
5284         struct io_kiocb *req = data->req;
5285         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5286         unsigned long flags;
5287
5288         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5289         list_del_init(&req->timeout.list);
5290         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5291                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5292
5293         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5294         io_commit_cqring(ctx);
5295         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5296
5297         io_cqring_ev_posted(ctx);
5298         req_set_fail_links(req);
5299         io_put_req(req);
5300         return HRTIMER_NORESTART;
5301 }
5302
5303 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5304 {
5305         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5306         int ret;
5307
5308         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5309         if (ret == -1)
5310                 return -EALREADY;
5311         list_del_init(&req->timeout.list);
5312
5313         req_set_fail_links(req);
5314         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5315         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5316         io_put_req(req);
5317         return 0;
5318 }
5319
5320 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5321 {
5322         struct io_kiocb *req;
5323         int ret = -ENOENT;
5324
5325         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5326                 if (user_data == req->user_data) {
5327                         ret = 0;
5328                         break;
5329                 }
5330         }
5331
5332         if (ret == -ENOENT)
5333                 return ret;
5334
5335         return __io_timeout_cancel(req);
5336 }
5337
5338 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5339                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5340 {
5341         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5342                 return -EINVAL;
5343         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5344                 return -EINVAL;
5345         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5346                 return -EINVAL;
5347
5348         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5349         return 0;
5350 }
5351
5352 /*
5353  * Remove or update an existing timeout command
5354  */
5355 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5356 {
5357         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5358         int ret;
5359
5360         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5361         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5362
5363         io_cqring_fill_event(req, ret);
5364         io_commit_cqring(ctx);
5365         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5366         io_cqring_ev_posted(ctx);
5367         if (ret < 0)
5368                 req_set_fail_links(req);
5369         io_put_req(req);
5370         return 0;
5371 }
5372
5373 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5374                            bool is_timeout_link)
5375 {
5376         struct io_timeout_data *data;
5377         unsigned flags;
5378         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5379
5380         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5381                 return -EINVAL;
5382         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5383                 return -EINVAL;
5384         if (off && is_timeout_link)
5385                 return -EINVAL;
5386         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5387         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5388                 return -EINVAL;
5389
5390         req->timeout.off = off;
5391
5392         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5393                 return -ENOMEM;
5394
5395         data = req->async_data;
5396         data->req = req;
5397
5398         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5399                 return -EFAULT;
5400
5401         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5402                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5403         else
5404                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5405
5406         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5407         return 0;
5408 }
5409
5410 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5411 {
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5414         struct list_head *entry;
5415         u32 tail, off = req->timeout.off;
5416
5417         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5418
5419         /*
5420          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5421          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5422          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5423          */
5424         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5425                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5426                 goto add;
5427         }
5428
5429         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5430         req->timeout.target_seq = tail + off;
5431
5432         /*
5433          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5434          * the one we need first.
5435          */
5436         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5437                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5438                                                   timeout.list);
5439
5440                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5441                         continue;
5442                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5443                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5444                         break;
5445         }
5446 add:
5447         list_add(&req->timeout.list, entry);
5448         data->timer.function = io_timeout_fn;
5449         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5450         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5451         return 0;
5452 }
5453
5454 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5455 {
5456         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5457
5458         return req->user_data == (unsigned long) data;
5459 }
5460
5461 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5462 {
5463         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5464         int ret = 0;
5465
5466         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5467         switch (cancel_ret) {
5468         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5469                 ret = 0;
5470                 break;
5471         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5472                 ret = -EALREADY;
5473                 break;
5474         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5475                 ret = -ENOENT;
5476                 break;
5477         }
5478
5479         return ret;
5480 }
5481
5482 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5483                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5484                                      int success_ret)
5485 {
5486         unsigned long flags;
5487         int ret;
5488
5489         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5490         if (ret != -ENOENT) {
5491                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5492                 goto done;
5493         }
5494
5495         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5496         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5497         if (ret != -ENOENT)
5498                 goto done;
5499         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5500 done:
5501         if (!ret)
5502                 ret = success_ret;
5503         io_cqring_fill_event(req, ret);
5504         io_commit_cqring(ctx);
5505         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5506         io_cqring_ev_posted(ctx);
5507
5508         if (ret < 0)
5509                 req_set_fail_links(req);
5510         io_put_req(req);
5511 }
5512
5513 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5514                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5515 {
5516         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5517                 return -EINVAL;
5518         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5519                 return -EINVAL;
5520         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5521                 return -EINVAL;
5522
5523         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5524         return 0;
5525 }
5526
5527 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5528 {
5529         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5530
5531         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5532         return 0;
5533 }
5534
5535 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5536                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5537 {
5538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5539                 return -EINVAL;
5540         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5541                 return -EINVAL;
5542         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5543                 return -EINVAL;
5544
5545         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5546         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5547         if (!req->files_update.nr_args)
5548                 return -EINVAL;
5549         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5550         return 0;
5551 }
5552
5553 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5554                            struct io_comp_state *cs)
5555 {
5556         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5557         struct io_uring_files_update up;
5558         int ret;
5559
5560         if (force_nonblock)
5561                 return -EAGAIN;
5562
5563         up.offset = req->files_update.offset;
5564         up.fds = req->files_update.arg;
5565
5566         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5567         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5568         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5569
5570         if (ret < 0)
5571                 req_set_fail_links(req);
5572         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5573         return 0;
5574 }
5575
5576 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5577 {
5578         switch (req->opcode) {
5579         case IORING_OP_NOP:
5580                 return 0;
5581         case IORING_OP_READV:
5582         case IORING_OP_READ_FIXED:
5583         case IORING_OP_READ:
5584                 return io_read_prep(req, sqe);
5585         case IORING_OP_WRITEV:
5586         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5587         case IORING_OP_WRITE:
5588                 return io_write_prep(req, sqe);
5589         case IORING_OP_POLL_ADD:
5590                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5591         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5592                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5593         case IORING_OP_FSYNC:
5594                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5595         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5596                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5597         case IORING_OP_SENDMSG:
5598         case IORING_OP_SEND:
5599                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5600         case IORING_OP_RECVMSG:
5601         case IORING_OP_RECV:
5602                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5603         case IORING_OP_CONNECT:
5604                 return io_connect_prep(req, sqe);
5605         case IORING_OP_TIMEOUT:
5606                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5607         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5608                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5609         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5610                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5611         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5612                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5613         case IORING_OP_ACCEPT:
5614                 return io_accept_prep(req, sqe);
5615         case IORING_OP_FALLOCATE:
5616                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5617         case IORING_OP_OPENAT:
5618                 return io_openat_prep(req, sqe);
5619         case IORING_OP_CLOSE:
5620                 return io_close_prep(req, sqe);
5621         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5622                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5623         case IORING_OP_STATX:
5624                 return io_statx_prep(req, sqe);
5625         case IORING_OP_FADVISE:
5626                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5627         case IORING_OP_MADVISE:
5628                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5629         case IORING_OP_OPENAT2:
5630                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5631         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5632                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5633         case IORING_OP_SPLICE:
5634                 return io_splice_prep(req, sqe);
5635         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5636                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5637         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5638                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5639         case IORING_OP_TEE:
5640                 return io_tee_prep(req, sqe);
5641         }
5642
5643         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5644                         req->opcode);
5645         return-EINVAL;
5646 }
5647
5648 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5649                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5650 {
5651         if (!sqe)
5652                 return 0;
5653         if (io_alloc_async_data(req))
5654                 return -EAGAIN;
5655         return io_req_prep(req, sqe);
5656 }
5657
5658 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5659 {
5660         struct io_kiocb *pos;
5661         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5662         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5663
5664         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5665                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5666                         nr_reqs++;
5667
5668         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5669         return total_submitted - nr_reqs;
5670 }
5671
5672 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5673 {
5674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5675         struct io_defer_entry *de;
5676         int ret;
5677         u32 seq;
5678
5679         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5680         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5681                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5682                 return 0;
5683
5684         seq = io_get_sequence(req);
5685         /* Still a chance to pass the sequence check */
5686         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5687                 return 0;
5688
5689         if (!req->async_data) {
5690                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5691                 if (ret)
5692                         return ret;
5693         }
5694         io_prep_async_link(req);
5695         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5696         if (!de)
5697                 return -ENOMEM;
5698
5699         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5700         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5701                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5702                 kfree(de);
5703                 io_queue_async_work(req);
5704                 return -EIOCBQUEUED;
5705         }
5706
5707         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5708         de->req = req;
5709         de->seq = seq;
5710         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5711         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5712         return -EIOCBQUEUED;
5713 }
5714
5715 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5716 {
5717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5718         unsigned long flags;
5719
5720         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5721         list_del(&req->inflight_entry);
5722         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5723                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5724         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5725         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5726         put_files_struct(req->work.files);
5727         put_nsproxy(req->work.nsproxy);
5728         req->work.files = NULL;
5729 }
5730
5731 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5732 {
5733         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5734                 switch (req->opcode) {
5735                 case IORING_OP_READV:
5736                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5737                 case IORING_OP_READ:
5738                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5739                         break;
5740                 case IORING_OP_RECVMSG:
5741                 case IORING_OP_RECV:
5742                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5743                         break;
5744                 }
5745                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5746         }
5747
5748         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5749                 switch (req->opcode) {
5750                 case IORING_OP_READV:
5751                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5752                 case IORING_OP_READ:
5753                 case IORING_OP_WRITEV:
5754                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5755                 case IORING_OP_WRITE: {
5756                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5757                         if (io->free_iovec)
5758                                 kfree(io->free_iovec);
5759                         break;
5760                         }
5761                 case IORING_OP_RECVMSG:
5762                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5763                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5764                         if (io->iov != io->fast_iov)
5765                                 kfree(io->iov);
5766                         break;
5767                         }
5768                 case IORING_OP_SPLICE:
5769                 case IORING_OP_TEE:
5770                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5771                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5772                         break;
5773                 case IORING_OP_OPENAT:
5774                 case IORING_OP_OPENAT2:
5775                         if (req->open.filename)
5776                                 putname(req->open.filename);
5777                         break;
5778                 }
5779                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5780         }
5781
5782         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5783                 io_req_drop_files(req);
5784 }
5785
5786 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5787                         struct io_comp_state *cs)
5788 {
5789         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5790         int ret;
5791
5792         switch (req->opcode) {
5793         case IORING_OP_NOP:
5794                 ret = io_nop(req, cs);
5795                 break;
5796         case IORING_OP_READV:
5797         case IORING_OP_READ_FIXED:
5798         case IORING_OP_READ:
5799                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5800                 break;
5801         case IORING_OP_WRITEV:
5802         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5803         case IORING_OP_WRITE:
5804                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5805                 break;
5806         case IORING_OP_FSYNC:
5807                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5808                 break;
5809         case IORING_OP_POLL_ADD:
5810                 ret = io_poll_add(req);
5811                 break;
5812         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5813                 ret = io_poll_remove(req);
5814                 break;
5815         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5816                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5817                 break;
5818         case IORING_OP_SENDMSG:
5819                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5820                 break;
5821         case IORING_OP_SEND:
5822                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5823                 break;
5824         case IORING_OP_RECVMSG:
5825                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5826                 break;
5827         case IORING_OP_RECV:
5828                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5829                 break;
5830         case IORING_OP_TIMEOUT:
5831                 ret = io_timeout(req);
5832                 break;
5833         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5834                 ret = io_timeout_remove(req);
5835                 break;
5836         case IORING_OP_ACCEPT:
5837                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5838                 break;
5839         case IORING_OP_CONNECT:
5840                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5841                 break;
5842         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5843                 ret = io_async_cancel(req);
5844                 break;
5845         case IORING_OP_FALLOCATE:
5846                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5847                 break;
5848         case IORING_OP_OPENAT:
5849                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5850                 break;
5851         case IORING_OP_CLOSE:
5852                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5853                 break;
5854         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5855                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5856                 break;
5857         case IORING_OP_STATX:
5858                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5859                 break;
5860         case IORING_OP_FADVISE:
5861                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5862                 break;
5863         case IORING_OP_MADVISE:
5864                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5865                 break;
5866         case IORING_OP_OPENAT2:
5867                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5868                 break;
5869         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5870                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5871                 break;
5872         case IORING_OP_SPLICE:
5873                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5874                 break;
5875         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5876                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5877                 break;
5878         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5879                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5880                 break;
5881         case IORING_OP_TEE:
5882                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5883                 break;
5884         default:
5885                 ret = -EINVAL;
5886                 break;
5887         }
5888
5889         if (ret)
5890                 return ret;
5891
5892         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5893         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5894                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5895
5896                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5897                 if (in_async)
5898                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5899
5900                 io_iopoll_req_issued(req);
5901
5902                 if (in_async)
5903                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5904         }
5905
5906         return 0;
5907 }
5908
5909 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5910 {
5911         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5912         struct io_kiocb *timeout;
5913         int ret = 0;
5914
5915         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5916         if (timeout)
5917                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5918
5919         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5920         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5921                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5922                 ret = -ECANCELED;
5923         }
5924
5925         if (!ret) {
5926                 do {
5927                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
5928                         /*
5929                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5930                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5931                          * wait for request slots on the block side.
5932                          */
5933                         if (ret != -EAGAIN)
5934                                 break;
5935                         cond_resched();
5936                 } while (1);
5937         }
5938
5939         if (ret) {
5940                 req_set_fail_links(req);
5941                 io_req_complete(req, ret);
5942         }
5943
5944         return io_steal_work(req);
5945 }
5946
5947 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5948                                               int index)
5949 {
5950         struct fixed_file_table *table;
5951
5952         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5953         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5954 }
5955
5956 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
5957                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
5958 {
5959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5960         struct file *file;
5961
5962         if (fixed) {
5963                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
5964                         return NULL;
5965                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5966                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5967                 if (file) {
5968                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
5969                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5970                 }
5971         } else {
5972                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5973                 file = __io_file_get(state, fd);
5974         }
5975
5976         return file;
5977 }
5978
5979 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5980                            int fd)
5981 {
5982         bool fixed;
5983
5984         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5985         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5986                 return -EBADF;
5987
5988         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
5989         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
5990                 return 0;
5991         return -EBADF;
5992 }
5993
5994 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5995 {
5996         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5997                                                 struct io_timeout_data, timer);
5998         struct io_kiocb *req = data->req;
5999         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6000         struct io_kiocb *prev = NULL;
6001         unsigned long flags;
6002
6003         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6004
6005         /*
6006          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6007          * race with the completion of the linked work.
6008          */
6009         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6010                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6011                                   link_list);
6012                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6013                         list_del_init(&req->link_list);
6014                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6015                 } else
6016                         prev = NULL;
6017         }
6018
6019         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6020
6021         if (prev) {
6022                 req_set_fail_links(prev);
6023                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6024                 io_put_req(prev);
6025         } else {
6026                 io_req_complete(req, -ETIME);
6027         }
6028         return HRTIMER_NORESTART;
6029 }
6030
6031 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6032 {
6033         /*
6034          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6035          * we got a chance to setup the timer
6036          */
6037         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6038                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6039
6040                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6041                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6042                                 data->mode);
6043         }
6044 }
6045
6046 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6047 {
6048         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6049
6050         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6051         __io_queue_linked_timeout(req);
6052         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6053
6054         /* drop submission reference */
6055         io_put_req(req);
6056 }
6057
6058 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6059 {
6060         struct io_kiocb *nxt;
6061
6062         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6063                 return NULL;
6064         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6065                 return NULL;
6066
6067         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6068                                         link_list);
6069         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6070                 return NULL;
6071
6072         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6073         return nxt;
6074 }
6075
6076 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6077 {
6078         struct io_kiocb *linked_timeout;
6079         struct io_kiocb *nxt;
6080         const struct cred *old_creds = NULL;
6081         int ret;
6082
6083 again:
6084         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6085
6086         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6087             req->work.creds != current_cred()) {
6088                 if (old_creds)
6089                         revert_creds(old_creds);
6090                 if (old_creds == req->work.creds)
6091                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6092                 else
6093                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6094         }
6095
6096         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6097
6098         /*
6099          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6100          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6101          */
6102         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6103                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6104 punt:
6105                         /*
6106                          * Queued up for async execution, worker will release
6107                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6108                          */
6109                         io_queue_async_work(req);
6110                 }
6111
6112                 if (linked_timeout)
6113                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6114                 goto exit;
6115         }
6116
6117         if (unlikely(ret)) {
6118                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6119                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6120                 req_set_fail_links(req);
6121                 io_put_req(req);
6122                 io_req_complete(req, ret);
6123                 goto exit;
6124         }
6125
6126         /* drop submission reference */
6127         nxt = io_put_req_find_next(req);
6128         if (linked_timeout)
6129                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6130
6131         if (nxt) {
6132                 req = nxt;
6133
6134                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6135                         goto punt;
6136                 goto again;
6137         }
6138 exit:
6139         if (old_creds)
6140                 revert_creds(old_creds);
6141 }
6142
6143 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6144                          struct io_comp_state *cs)
6145 {
6146         int ret;
6147
6148         ret = io_req_defer(req, sqe);
6149         if (ret) {
6150                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6151 fail_req:
6152                         req_set_fail_links(req);
6153                         io_put_req(req);
6154                         io_req_complete(req, ret);
6155                 }
6156         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6157                 if (!req->async_data) {
6158                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6159                         if (unlikely(ret))
6160                                 goto fail_req;
6161                 }
6162
6163                 /*
6164                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6165                  * to async execution.
6166                  */
6167                 io_req_init_async(req);
6168                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6169                 io_queue_async_work(req);
6170         } else {
6171                 if (sqe) {
6172                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6173                         if (unlikely(ret))
6174                                 goto fail_req;
6175                 }
6176                 __io_queue_sqe(req, cs);
6177         }
6178 }
6179
6180 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6181                                       struct io_comp_state *cs)
6182 {
6183         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6184                 io_put_req(req);
6185                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6186         } else
6187                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6188 }
6189
6190 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6191                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6192 {
6193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6194         int ret;
6195
6196         /*
6197          * If we already have a head request, queue this one for async
6198          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6199          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6200          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6201          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6202          */
6203         if (*link) {
6204                 struct io_kiocb *head = *link;
6205
6206                 /*
6207                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6208                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6209                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6210                  * next after the link request. The last one is done via
6211                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6212                  */
6213                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6214                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6215                         ctx->drain_next = 1;
6216                 }
6217                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6218                 if (unlikely(ret)) {
6219                         /* fail even hard links since we don't submit */
6220                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6221                         return ret;
6222                 }
6223                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6224                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6225
6226                 /* last request of a link, enqueue the link */
6227                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6228                         io_queue_link_head(head, cs);
6229                         *link = NULL;
6230                 }
6231         } else {
6232                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6233                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6234                         ctx->drain_next = 0;
6235                 }
6236                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6237                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6238                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6239
6240                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6241                         if (unlikely(ret))
6242                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6243                         *link = req;
6244                 } else {
6245                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6246                 }
6247         }
6248
6249         return 0;
6250 }
6251
6252 /*
6253  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6254  */
6255 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6256 {
6257         if (!list_empty(&state->comp.list))
6258                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6259         blk_finish_plug(&state->plug);
6260         io_state_file_put(state);
6261         if (state->free_reqs)
6262                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Start submission side cache.
6267  */
6268 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6269                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6270 {
6271         blk_start_plug(&state->plug);
6272         state->comp.nr = 0;
6273         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6274         state->comp.ctx = ctx;
6275         state->free_reqs = 0;
6276         state->file = NULL;
6277         state->ios_left = max_ios;
6278 }
6279
6280 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6281 {
6282         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6283
6284         /*
6285          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6286          * since once we write the new head, the application could
6287          * write new data to them.
6288          */
6289         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6290 }
6291
6292 /*
6293  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6294  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6295  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6296  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6297  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6298  * prevent a re-load down the line.
6299  */
6300 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6301 {
6302         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6303         unsigned head;
6304
6305         /*
6306          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6307          *
6308          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6309          *    head updates.
6310          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6311          *    though the application is the one updating it.
6312          */
6313         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6314         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6315                 return &ctx->sq_sqes[head];
6316
6317         /* drop invalid entries */
6318         ctx->cached_sq_dropped++;
6319         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6320         return NULL;
6321 }
6322
6323 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6324 {
6325         ctx->cached_sq_head++;
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6330  *
6331  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6332  */
6333 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6334                                         struct io_kiocb *req,
6335                                         unsigned int sqe_flags)
6336 {
6337         if (!ctx->restricted)
6338                 return true;
6339
6340         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6341                 return false;
6342
6343         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6344             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6345                 return false;
6346
6347         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6348                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6349                 return false;
6350
6351         return true;
6352 }
6353
6354 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6355                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6356                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6357
6358 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6359                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6360                        struct io_submit_state *state)
6361 {
6362         unsigned int sqe_flags;
6363         int id, ret;
6364
6365         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6366         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6367         req->async_data = NULL;
6368         req->file = NULL;
6369         req->ctx = ctx;
6370         req->flags = 0;
6371         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6372         refcount_set(&req->refs, 2);
6373         req->task = current;
6374         req->result = 0;
6375
6376         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6377                 return -EINVAL;
6378
6379         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6380                 return -EFAULT;
6381
6382         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6383         /* enforce forwards compatibility on users */
6384         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6385                 return -EINVAL;
6386
6387         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6388                 return -EACCES;
6389
6390         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6391             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6392                 return -EOPNOTSUPP;
6393
6394         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6395         if (id) {
6396                 io_req_init_async(req);
6397                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6398                 if (unlikely(!req->work.creds))
6399                         return -EINVAL;
6400                 get_cred(req->work.creds);
6401         }
6402
6403         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6404         req->flags |= sqe_flags;
6405
6406         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6407                 return 0;
6408
6409         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6410         state->ios_left--;
6411         return ret;
6412 }
6413
6414 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6415 {
6416         struct io_submit_state state;
6417         struct io_kiocb *link = NULL;
6418         int i, submitted = 0;
6419
6420         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6421         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6422                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6423                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6424                         return -EBUSY;
6425         }
6426
6427         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6428         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6429
6430         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6431                 return -EAGAIN;
6432
6433         atomic_long_add(nr, &current->io_uring->req_issue);
6434         refcount_add(nr, &current->usage);
6435
6436         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6437
6438         for (i = 0; i < nr; i++) {
6439                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6440                 struct io_kiocb *req;
6441                 int err;
6442
6443                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6444                 if (unlikely(!sqe)) {
6445                         io_consume_sqe(ctx);
6446                         break;
6447                 }
6448                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6449                 if (unlikely(!req)) {
6450                         if (!submitted)
6451                                 submitted = -EAGAIN;
6452                         break;
6453                 }
6454                 io_consume_sqe(ctx);
6455                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6456                 submitted++;
6457
6458                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6459                 if (unlikely(err)) {
6460 fail_req:
6461                         io_put_req(req);
6462                         io_req_complete(req, err);
6463                         break;
6464                 }
6465
6466                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6467                                                 true, io_async_submit(ctx));
6468                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6469                 if (err)
6470                         goto fail_req;
6471         }
6472
6473         if (unlikely(submitted != nr)) {
6474                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6475
6476                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6477                 atomic_long_sub(nr - ref_used, &current->io_uring->req_issue);
6478                 put_task_struct_many(current, nr - ref_used);
6479         }
6480         if (link)
6481                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6482         io_submit_state_end(&state);
6483
6484          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6485         io_commit_sqring(ctx);
6486
6487         return submitted;
6488 }
6489
6490 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6491 {
6492         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6493         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6494         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6495         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6496 }
6497
6498 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6499 {
6500         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6501         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6502         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6503 }
6504
6505 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6506                                int sync, void *key)
6507 {
6508         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6509         int ret;
6510
6511         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6512         if (ret) {
6513                 unsigned long flags;
6514
6515                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6516                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6517                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6518         }
6519         return ret;
6520 }
6521
6522 enum sq_ret {
6523         SQT_IDLE        = 1,
6524         SQT_SPIN        = 2,
6525         SQT_DID_WORK    = 4,
6526 };
6527
6528 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6529                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6530 {
6531         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6532         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6533         unsigned int to_submit;
6534         int ret = 0;
6535
6536 again:
6537         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6538                 unsigned nr_events = 0;
6539
6540                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6541                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6542                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6543                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6544         }
6545
6546         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6547
6548         /*
6549          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6550          * to enter the kernel to reap and flush events.
6551          */
6552         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6553                 /*
6554                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6555                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6556                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6557                  * may sleep.
6558                  */
6559                 io_sq_thread_drop_mm();
6560
6561                 /*
6562                  * We're polling. If we're within the defined idle
6563                  * period, then let us spin without work before going
6564                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6565                  * more IO, we should wait for the application to
6566                  * reap events and wake us up.
6567                  */
6568                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6569                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6570                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6571                         return SQT_SPIN;
6572
6573                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6574                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6575
6576                 /*
6577                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6578                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6579                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6580                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6581                  * the iopoll_list again.
6582                  */
6583                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6584                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6585                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6586                         goto again;
6587                 }
6588
6589                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6590                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6591                         return SQT_IDLE;
6592         }
6593
6594         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6595         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6596
6597         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6598         if (cap_entries && to_submit > 8)
6599                 to_submit = 8;
6600
6601         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6602         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6603                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6604         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6605
6606         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6607                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6608
6609         return SQT_DID_WORK;
6610 }
6611
6612 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6613 {
6614         struct io_ring_ctx *ctx;
6615
6616         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6617                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6618                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6619                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6620                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6621                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6622         }
6623 }
6624
6625 static int io_sq_thread(void *data)
6626 {
6627         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6628         const struct cred *old_cred = NULL;
6629         struct io_sq_data *sqd = data;
6630         struct io_ring_ctx *ctx;
6631         unsigned long start_jiffies;
6632
6633         start_jiffies = jiffies;
6634         while (!kthread_should_stop()) {
6635                 enum sq_ret ret = 0;
6636                 bool cap_entries;
6637
6638                 /*
6639                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6640                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6641                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6642                  */
6643                 if (kthread_should_park())
6644                         kthread_parkme();
6645
6646                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6647                         io_sqd_init_new(sqd);
6648
6649                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6650
6651                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6652                         if (current->cred != ctx->creds) {
6653                                 if (old_cred)
6654                                         revert_creds(old_cred);
6655                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6656                         }
6657                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6658
6659                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6660
6661                         io_sq_thread_drop_mm();
6662                 }
6663
6664                 if (ret & SQT_SPIN) {
6665                         io_run_task_work();
6666                         cond_resched();
6667                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6668                         if (kthread_should_park())
6669                                 continue;
6670                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6671                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6672                         schedule();
6673                         start_jiffies = jiffies;
6674                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6675                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6676                 }
6677         }
6678
6679         io_run_task_work();
6680
6681         if (cur_css)
6682                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6683         if (old_cred)
6684                 revert_creds(old_cred);
6685
6686         kthread_parkme();
6687
6688         return 0;
6689 }
6690
6691 struct io_wait_queue {
6692         struct wait_queue_entry wq;
6693         struct io_ring_ctx *ctx;
6694         unsigned to_wait;
6695         unsigned nr_timeouts;
6696 };
6697
6698 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6699 {
6700         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6701
6702         /*
6703          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6704          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6705          * regardless of event count.
6706          */
6707         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6708                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6709 }
6710
6711 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6712                             int wake_flags, void *key)
6713 {
6714         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6715                                                         wq);
6716
6717         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6718         if (!io_should_wake(iowq, true))
6719                 return -1;
6720
6721         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6722 }
6723
6724 static int io_run_task_work_sig(void)
6725 {
6726         if (io_run_task_work())
6727                 return 1;
6728         if (!signal_pending(current))
6729                 return 0;
6730         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6731                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6732                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6733                 recalc_sigpending();
6734                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6735                 return 1;
6736         }
6737         return -EINTR;
6738 }
6739
6740 /*
6741  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6742  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6743  */
6744 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6745                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6746 {
6747         struct io_wait_queue iowq = {
6748                 .wq = {
6749                         .private        = current,
6750                         .func           = io_wake_function,
6751                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6752                 },
6753                 .ctx            = ctx,
6754                 .to_wait        = min_events,
6755         };
6756         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6757         int ret = 0;
6758
6759         do {
6760                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6761                         return 0;
6762                 if (!io_run_task_work())
6763                         break;
6764         } while (1);
6765
6766         if (sig) {
6767 #ifdef CONFIG_COMPAT
6768                 if (in_compat_syscall())
6769                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6770                                                       sigsz);
6771                 else
6772 #endif
6773                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6774
6775                 if (ret)
6776                         return ret;
6777         }
6778
6779         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6780         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6781         do {
6782                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6783                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6784                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6785                 ret = io_run_task_work_sig();
6786                 if (ret > 0)
6787                         continue;
6788                 else if (ret < 0)
6789                         break;
6790                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6791                         break;
6792                 schedule();
6793         } while (1);
6794         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6795
6796         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6797
6798         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6799 }
6800
6801 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6802 {
6803 #if defined(CONFIG_UNIX)
6804         if (ctx->ring_sock) {
6805                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6806                 struct sk_buff *skb;
6807
6808                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6809                         kfree_skb(skb);
6810         }
6811 #else
6812         int i;
6813
6814         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6815                 struct file *file;
6816
6817                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6818                 if (file)
6819                         fput(file);
6820         }
6821 #endif
6822 }
6823
6824 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6825 {
6826         struct fixed_file_data *data;
6827
6828         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6829         complete(&data->done);
6830 }
6831
6832 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6833 {
6834         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6835         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6836         unsigned nr_tables, i;
6837
6838         if (!data)
6839                 return -ENXIO;
6840
6841         spin_lock(&data->lock);
6842         if (!list_empty(&data->ref_list))
6843                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6844                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6845         spin_unlock(&data->lock);
6846         if (ref_node)
6847                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6848
6849         percpu_ref_kill(&data->refs);
6850
6851         /* wait for all refs nodes to complete */
6852         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6853         wait_for_completion(&data->done);
6854
6855         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6856         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6857         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6858                 kfree(data->table[i].files);
6859         kfree(data->table);
6860         percpu_ref_exit(&data->refs);
6861         kfree(data);
6862         ctx->file_data = NULL;
6863         ctx->nr_user_files = 0;
6864         return 0;
6865 }
6866
6867 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6868 {
6869         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6870                 /*
6871                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6872                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6873                  * set to a single CPU.
6874                  */
6875                 if (sqd->thread) {
6876                         kthread_park(sqd->thread);
6877                         kthread_stop(sqd->thread);
6878                 }
6879
6880                 kfree(sqd);
6881         }
6882 }
6883
6884 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
6885 {
6886         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6887         struct io_sq_data *sqd;
6888         struct fd f;
6889
6890         f = fdget(p->wq_fd);
6891         if (!f.file)
6892                 return ERR_PTR(-ENXIO);
6893         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6894                 fdput(f);
6895                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6896         }
6897
6898         ctx_attach = f.file->private_data;
6899         sqd = ctx_attach->sq_data;
6900         if (!sqd) {
6901                 fdput(f);
6902                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6903         }
6904
6905         refcount_inc(&sqd->refs);
6906         fdput(f);
6907         return sqd;
6908 }
6909
6910 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
6911 {
6912         struct io_sq_data *sqd;
6913
6914         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
6915                 return io_attach_sq_data(p);
6916
6917         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
6918         if (!sqd)
6919                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6920
6921         refcount_set(&sqd->refs, 1);
6922         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
6923         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
6924         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
6925         mutex_init(&sqd->lock);
6926         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
6927         return sqd;
6928 }
6929
6930 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
6931         __releases(&sqd->lock)
6932 {
6933         if (!sqd->thread)
6934                 return;
6935         kthread_unpark(sqd->thread);
6936         mutex_unlock(&sqd->lock);
6937 }
6938
6939 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
6940         __acquires(&sqd->lock)
6941 {
6942         if (!sqd->thread)
6943                 return;
6944         mutex_lock(&sqd->lock);
6945         kthread_park(sqd->thread);
6946 }
6947
6948 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6949 {
6950         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6951
6952         if (sqd) {
6953                 if (sqd->thread) {
6954                         /*
6955                          * We may arrive here from the error branch in
6956                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
6957                          * without being waked up, thus wake it up now to make
6958                          * sure the wait will complete.
6959                          */
6960                         wake_up_process(sqd->thread);
6961                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6962
6963                         io_sq_thread_park(sqd);
6964                 }
6965
6966                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
6967                 list_del(&ctx->sqd_list);
6968                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
6969
6970                 if (sqd->thread) {
6971                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6972                         io_sq_thread_unpark(sqd);
6973                 }
6974
6975                 io_put_sq_data(sqd);
6976                 ctx->sq_data = NULL;
6977         }
6978 }
6979
6980 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6981 {
6982         io_sq_thread_stop(ctx);
6983
6984         if (ctx->io_wq) {
6985                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6986                 ctx->io_wq = NULL;
6987         }
6988 }
6989
6990 #if defined(CONFIG_UNIX)
6991 /*
6992  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6993  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6994  * loops in the file referencing.
6995  */
6996 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6997 {
6998         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6999         struct scm_fp_list *fpl;
7000         struct sk_buff *skb;
7001         int i, nr_files;
7002
7003         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7004         if (!fpl)
7005                 return -ENOMEM;
7006
7007         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7008         if (!skb) {
7009                 kfree(fpl);
7010                 return -ENOMEM;
7011         }
7012
7013         skb->sk = sk;
7014
7015         nr_files = 0;
7016         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7017         for (i = 0; i < nr; i++) {
7018                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7019
7020                 if (!file)
7021                         continue;
7022                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7023                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7024                 nr_files++;
7025         }
7026
7027         if (nr_files) {
7028                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7029                 fpl->count = nr_files;
7030                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7031                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7032                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7033                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7034
7035                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7036                         fput(fpl->fp[i]);
7037         } else {
7038                 kfree_skb(skb);
7039                 kfree(fpl);
7040         }
7041
7042         return 0;
7043 }
7044
7045 /*
7046  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7047  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7048  * garbage collection to take care of this problem for us.
7049  */
7050 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7051 {
7052         unsigned left, total;
7053         int ret = 0;
7054
7055         total = 0;
7056         left = ctx->nr_user_files;
7057         while (left) {
7058                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7059
7060                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7061                 if (ret)
7062                         break;
7063                 left -= this_files;
7064                 total += this_files;
7065         }
7066
7067         if (!ret)
7068                 return 0;
7069
7070         while (total < ctx->nr_user_files) {
7071                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7072
7073                 if (file)
7074                         fput(file);
7075                 total++;
7076         }
7077
7078         return ret;
7079 }
7080 #else
7081 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         return 0;
7084 }
7085 #endif
7086
7087 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7088                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7089 {
7090         int i;
7091
7092         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7093                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7094                 unsigned this_files;
7095
7096                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7097                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7098                                         GFP_KERNEL);
7099                 if (!table->files)
7100                         break;
7101                 nr_files -= this_files;
7102         }
7103
7104         if (i == nr_tables)
7105                 return 0;
7106
7107         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7108                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7109                 kfree(table->files);
7110         }
7111         return 1;
7112 }
7113
7114 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7115 {
7116 #if defined(CONFIG_UNIX)
7117         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7118         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7119         struct sk_buff *skb;
7120         int i;
7121
7122         __skb_queue_head_init(&list);
7123
7124         /*
7125          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7126          * remove this entry and rearrange the file array.
7127          */
7128         skb = skb_dequeue(head);
7129         while (skb) {
7130                 struct scm_fp_list *fp;
7131
7132                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7133                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7134                         int left;
7135
7136                         if (fp->fp[i] != file)
7137                                 continue;
7138
7139                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7140                         left = fp->count - 1 - i;
7141                         if (left) {
7142                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7143                                                 left * sizeof(struct file *));
7144                         }
7145                         fp->count--;
7146                         if (!fp->count) {
7147                                 kfree_skb(skb);
7148                                 skb = NULL;
7149                         } else {
7150                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7151                         }
7152                         fput(file);
7153                         file = NULL;
7154                         break;
7155                 }
7156
7157                 if (!file)
7158                         break;
7159
7160                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7161
7162                 skb = skb_dequeue(head);
7163         }
7164
7165         if (skb_peek(&list)) {
7166                 spin_lock_irq(&head->lock);
7167                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7168                         __skb_queue_tail(head, skb);
7169                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7170         }
7171 #else
7172         fput(file);
7173 #endif
7174 }
7175
7176 struct io_file_put {
7177         struct list_head list;
7178         struct file *file;
7179 };
7180
7181 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7182 {
7183         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7184         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7185         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7186
7187         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7188                 list_del(&pfile->list);
7189                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7190                 kfree(pfile);
7191         }
7192
7193         spin_lock(&file_data->lock);
7194         list_del(&ref_node->node);
7195         spin_unlock(&file_data->lock);
7196
7197         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7198         kfree(ref_node);
7199         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7200 }
7201
7202 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7203 {
7204         struct io_ring_ctx *ctx;
7205         struct llist_node *node;
7206
7207         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7208         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7209
7210         while (node) {
7211                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7212                 struct llist_node *next = node->next;
7213
7214                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7215                 __io_file_put_work(ref_node);
7216                 node = next;
7217         }
7218 }
7219
7220 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7221 {
7222         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7223         struct io_ring_ctx *ctx;
7224         bool first_add;
7225         int delay = HZ;
7226
7227         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7228         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7229
7230         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7231                 delay = 0;
7232
7233         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7234         if (!delay)
7235                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7236         else if (first_add)
7237                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7238 }
7239
7240 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7241                         struct io_ring_ctx *ctx)
7242 {
7243         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7244
7245         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7246         if (!ref_node)
7247                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7248
7249         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7250                             0, GFP_KERNEL)) {
7251                 kfree(ref_node);
7252                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7253         }
7254         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7255         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7256         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7257         return ref_node;
7258 }
7259
7260 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7261 {
7262         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7263         kfree(ref_node);
7264 }
7265
7266 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7267                                  unsigned nr_args)
7268 {
7269         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7270         unsigned nr_tables, i;
7271         struct file *file;
7272         int fd, ret = -ENOMEM;
7273         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7274         struct fixed_file_data *file_data;
7275
7276         if (ctx->file_data)
7277                 return -EBUSY;
7278         if (!nr_args)
7279                 return -EINVAL;
7280         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7281                 return -EMFILE;
7282
7283         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7284         if (!file_data)
7285                 return -ENOMEM;
7286         file_data->ctx = ctx;
7287         init_completion(&file_data->done);
7288         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7289         spin_lock_init(&file_data->lock);
7290
7291         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7292         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7293                                    GFP_KERNEL);
7294         if (!file_data->table)
7295                 goto out_free;
7296
7297         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7298                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7299                 goto out_free;
7300
7301         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7302                 goto out_ref;
7303
7304         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7305                 struct fixed_file_table *table;
7306                 unsigned index;
7307
7308                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7309                         ret = -EFAULT;
7310                         goto out_fput;
7311                 }
7312                 /* allow sparse sets */
7313                 if (fd == -1)
7314                         continue;
7315
7316                 file = fget(fd);
7317                 ret = -EBADF;
7318                 if (!file)
7319                         goto out_fput;
7320
7321                 /*
7322                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7323                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7324                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7325                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7326                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7327                  */
7328                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7329                         fput(file);
7330                         goto out_fput;
7331                 }
7332                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7333                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7334                 table->files[index] = file;
7335         }
7336
7337         ctx->file_data = file_data;
7338         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7339         if (ret) {
7340                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7341                 return ret;
7342         }
7343
7344         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7345         if (IS_ERR(ref_node)) {
7346                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7347                 return PTR_ERR(ref_node);
7348         }
7349
7350         file_data->node = ref_node;
7351         spin_lock(&file_data->lock);
7352         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7353         spin_unlock(&file_data->lock);
7354         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7355         return ret;
7356 out_fput:
7357         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7358                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7359                 if (file)
7360                         fput(file);
7361         }
7362         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7363                 kfree(file_data->table[i].files);
7364         ctx->nr_user_files = 0;
7365 out_ref:
7366         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7367 out_free:
7368         kfree(file_data->table);
7369         kfree(file_data);
7370         return ret;
7371 }
7372
7373 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7374                                 int index)
7375 {
7376 #if defined(CONFIG_UNIX)
7377         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7378         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7379         struct sk_buff *skb;
7380
7381         /*
7382          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7383          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7384          * and filling it in.
7385          */
7386         spin_lock_irq(&head->lock);
7387         skb = skb_peek(head);
7388         if (skb) {
7389                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7390
7391                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7392                         __skb_unlink(skb, head);
7393                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7394                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7395                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7396                         fpl->count++;
7397                         spin_lock_irq(&head->lock);
7398                         __skb_queue_head(head, skb);
7399                 } else {
7400                         skb = NULL;
7401                 }
7402         }
7403         spin_unlock_irq(&head->lock);
7404
7405         if (skb) {
7406                 fput(file);
7407                 return 0;
7408         }
7409
7410         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7411 #else
7412         return 0;
7413 #endif
7414 }
7415
7416 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7417                                  struct file *file)
7418 {
7419         struct io_file_put *pfile;
7420         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7421
7422         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7423         if (!pfile)
7424                 return -ENOMEM;
7425
7426         pfile->file = file;
7427         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7428
7429         return 0;
7430 }
7431
7432 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7433                                  struct io_uring_files_update *up,
7434                                  unsigned nr_args)
7435 {
7436         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7437         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7438         struct file *file;
7439         __s32 __user *fds;
7440         int fd, i, err;
7441         __u32 done;
7442         bool needs_switch = false;
7443
7444         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7445                 return -EOVERFLOW;
7446         if (done > ctx->nr_user_files)
7447                 return -EINVAL;
7448
7449         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7450         if (IS_ERR(ref_node))
7451                 return PTR_ERR(ref_node);
7452
7453         done = 0;
7454         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7455         while (nr_args) {
7456                 struct fixed_file_table *table;
7457                 unsigned index;
7458
7459                 err = 0;
7460                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7461                         err = -EFAULT;
7462                         break;
7463                 }
7464                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7465                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7466                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7467                 if (table->files[index]) {
7468                         file = table->files[index];
7469                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7470                         if (err)
7471                                 break;
7472                         table->files[index] = NULL;
7473                         needs_switch = true;
7474                 }
7475                 if (fd != -1) {
7476                         file = fget(fd);
7477                         if (!file) {
7478                                 err = -EBADF;
7479                                 break;
7480                         }
7481                         /*
7482                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7483                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7484                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7485                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7486                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7487                          * support regular read/write anyway.
7488                          */
7489                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7490                                 fput(file);
7491                                 err = -EBADF;
7492                                 break;
7493                         }
7494                         table->files[index] = file;
7495                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7496                         if (err) {
7497                                 table->files[index] = NULL;
7498                                 fput(file);
7499                                 break;
7500                         }
7501                 }
7502                 nr_args--;
7503                 done++;
7504                 up->offset++;
7505         }
7506
7507         if (needs_switch) {
7508                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7509                 spin_lock(&data->lock);
7510                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7511                 data->node = ref_node;
7512                 spin_unlock(&data->lock);
7513                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7514         } else
7515                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7516
7517         return done ? done : err;
7518 }
7519
7520 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7521                                unsigned nr_args)
7522 {
7523         struct io_uring_files_update up;
7524
7525         if (!ctx->file_data)
7526                 return -ENXIO;
7527         if (!nr_args)
7528                 return -EINVAL;
7529         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7530                 return -EFAULT;
7531         if (up.resv)
7532                 return -EINVAL;
7533
7534         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7535 }
7536
7537 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7538 {
7539         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7540
7541         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7542         io_put_req(req);
7543 }
7544
7545 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7546                               struct io_uring_params *p)
7547 {
7548         struct io_wq_data data;
7549         struct fd f;
7550         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7551         unsigned int concurrency;
7552         int ret = 0;
7553
7554         data.user = ctx->user;
7555         data.free_work = io_free_work;
7556         data.do_work = io_wq_submit_work;
7557
7558         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7559                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7560                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7561
7562                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7563                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7564                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7565                         ctx->io_wq = NULL;
7566                 }
7567                 return ret;
7568         }
7569
7570         f = fdget(p->wq_fd);
7571         if (!f.file)
7572                 return -EBADF;
7573
7574         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7575                 ret = -EINVAL;
7576                 goto out_fput;
7577         }
7578
7579         ctx_attach = f.file->private_data;
7580         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7581         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7582                 ret = -EINVAL;
7583                 goto out_fput;
7584         }
7585
7586         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7587 out_fput:
7588         fdput(f);
7589         return ret;
7590 }
7591
7592 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7593 {
7594         struct io_uring_task *tctx;
7595
7596         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7597         if (unlikely(!tctx))
7598                 return -ENOMEM;
7599
7600         xa_init(&tctx->xa);
7601         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7602         tctx->last = NULL;
7603         tctx->in_idle = 0;
7604         atomic_long_set(&tctx->req_issue, 0);
7605         atomic_long_set(&tctx->req_complete, 0);
7606         task->io_uring = tctx;
7607         return 0;
7608 }
7609
7610 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7611 {
7612         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7613
7614         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7615         kfree(tctx);
7616         tsk->io_uring = NULL;
7617 }
7618
7619 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7620                                 struct io_uring_params *p)
7621 {
7622         int ret;
7623
7624         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7625                 struct io_sq_data *sqd;
7626
7627                 ret = -EPERM;
7628                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7629                         goto err;
7630
7631                 sqd = io_get_sq_data(p);
7632                 if (IS_ERR(sqd)) {
7633                         ret = PTR_ERR(sqd);
7634                         goto err;
7635                 }
7636
7637                 ctx->sq_data = sqd;
7638                 io_sq_thread_park(sqd);
7639                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7640                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7641                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7642                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7643
7644                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7645                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7646                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7647
7648                 if (sqd->thread)
7649                         goto done;
7650
7651                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7652                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7653
7654                         ret = -EINVAL;
7655                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7656                                 goto err;
7657                         if (!cpu_online(cpu))
7658                                 goto err;
7659
7660                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7661                                                         cpu, "io_uring-sq");
7662                 } else {
7663                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7664                                                         "io_uring-sq");
7665                 }
7666                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7667                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7668                         sqd->thread = NULL;
7669                         goto err;
7670                 }
7671                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7672                 if (ret)
7673                         goto err;
7674         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7675                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7676                 ret = -EINVAL;
7677                 goto err;
7678         }
7679
7680 done:
7681         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7682         if (ret)
7683                 goto err;
7684
7685         return 0;
7686 err:
7687         io_finish_async(ctx);
7688         return ret;
7689 }
7690
7691 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7692 {
7693         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7694
7695         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7696                 wake_up_process(sqd->thread);
7697 }
7698
7699 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7700                                       unsigned long nr_pages)
7701 {
7702         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7703 }
7704
7705 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7706                                    unsigned long nr_pages)
7707 {
7708         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7709
7710         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7711         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7712
7713         do {
7714                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7715                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7716                 if (new_pages > page_limit)
7717                         return -ENOMEM;
7718         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7719                                         new_pages) != cur_pages);
7720
7721         return 0;
7722 }
7723
7724 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7725                              enum io_mem_account acct)
7726 {
7727         if (ctx->limit_mem)
7728                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7729
7730         if (ctx->mm_account) {
7731                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7732                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7733                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7734                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7735         }
7736 }
7737
7738 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7739                           enum io_mem_account acct)
7740 {
7741         int ret;
7742
7743         if (ctx->limit_mem) {
7744                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7745                 if (ret)
7746                         return ret;
7747         }
7748
7749         if (ctx->mm_account) {
7750                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7751                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7752                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7753                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7754         }
7755
7756         return 0;
7757 }
7758
7759 static void io_mem_free(void *ptr)
7760 {
7761         struct page *page;
7762
7763         if (!ptr)
7764                 return;
7765
7766         page = virt_to_head_page(ptr);
7767         if (put_page_testzero(page))
7768                 free_compound_page(page);
7769 }
7770
7771 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7772 {
7773         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7774                                 __GFP_NORETRY;
7775
7776         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7777 }
7778
7779 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7780                                 size_t *sq_offset)
7781 {
7782         struct io_rings *rings;
7783         size_t off, sq_array_size;
7784
7785         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7786         if (off == SIZE_MAX)
7787                 return SIZE_MAX;
7788
7789 #ifdef CONFIG_SMP
7790         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7791         if (off == 0)
7792                 return SIZE_MAX;
7793 #endif
7794
7795         if (sq_offset)
7796                 *sq_offset = off;
7797
7798         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7799         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7800                 return SIZE_MAX;
7801
7802         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7803                 return SIZE_MAX;
7804
7805         return off;
7806 }
7807
7808 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7809 {
7810         size_t pages;
7811
7812         pages = (size_t)1 << get_order(
7813                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7814         pages += (size_t)1 << get_order(
7815                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7816
7817         return pages;
7818 }
7819
7820 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7821 {
7822         int i, j;
7823
7824         if (!ctx->user_bufs)
7825                 return -ENXIO;
7826
7827         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7828                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7829
7830                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7831                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7832
7833                 if (imu->acct_pages)
7834                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7835                 kvfree(imu->bvec);
7836                 imu->nr_bvecs = 0;
7837         }
7838
7839         kfree(ctx->user_bufs);
7840         ctx->user_bufs = NULL;
7841         ctx->nr_user_bufs = 0;
7842         return 0;
7843 }
7844
7845 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7846                        void __user *arg, unsigned index)
7847 {
7848         struct iovec __user *src;
7849
7850 #ifdef CONFIG_COMPAT
7851         if (ctx->compat) {
7852                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7853                 struct compat_iovec ciov;
7854
7855                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7856                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7857                         return -EFAULT;
7858
7859                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7860                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7861                 return 0;
7862         }
7863 #endif
7864         src = (struct iovec __user *) arg;
7865         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7866                 return -EFAULT;
7867         return 0;
7868 }
7869
7870 /*
7871  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
7872  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
7873  * match that one.
7874  *
7875  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
7876  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
7877  * page, not just the constituent pages of a huge page.
7878  */
7879 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7880                                   int nr_pages, struct page *hpage)
7881 {
7882         int i, j;
7883
7884         /* check current page array */
7885         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
7886                 if (!PageCompound(pages[i]))
7887                         continue;
7888                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
7889                         return true;
7890         }
7891
7892         /* check previously registered pages */
7893         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7894                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7895
7896                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
7897                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
7898                                 continue;
7899                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
7900                                 return true;
7901                 }
7902         }
7903
7904         return false;
7905 }
7906
7907 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7908                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
7909                                  struct page **last_hpage)
7910 {
7911         int i, ret;
7912
7913         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
7914                 if (!PageCompound(pages[i])) {
7915                         imu->acct_pages++;
7916                 } else {
7917                         struct page *hpage;
7918
7919                         hpage = compound_head(pages[i]);
7920                         if (hpage == *last_hpage)
7921                                 continue;
7922                         *last_hpage = hpage;
7923                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
7924                                 continue;
7925                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
7926                 }
7927         }
7928
7929         if (!imu->acct_pages)
7930                 return 0;
7931
7932         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7933         if (ret)
7934                 imu->acct_pages = 0;
7935         return ret;
7936 }
7937
7938 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7939                                   unsigned nr_args)
7940 {
7941         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7942         struct page **pages = NULL;
7943         struct page *last_hpage = NULL;
7944         int i, j, got_pages = 0;
7945         int ret = -EINVAL;
7946
7947         if (ctx->user_bufs)
7948                 return -EBUSY;
7949         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7950                 return -EINVAL;
7951
7952         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7953                                         GFP_KERNEL);
7954         if (!ctx->user_bufs)
7955                 return -ENOMEM;
7956
7957         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7958                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7959                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7960                 int pret, nr_pages;
7961                 struct iovec iov;
7962                 size_t size;
7963
7964                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7965                 if (ret)
7966                         goto err;
7967
7968                 /*
7969                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7970                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7971                  * submitted if they are wrong.
7972                  */
7973                 ret = -EFAULT;
7974                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7975                         goto err;
7976
7977                 /* arbitrary limit, but we need something */
7978                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7979                         goto err;
7980
7981                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7982                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7983                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7984                 nr_pages = end - start;
7985
7986                 ret = 0;
7987                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7988                         kvfree(vmas);
7989                         kvfree(pages);
7990                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7991                                                 GFP_KERNEL);
7992                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7993                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7994                                         GFP_KERNEL);
7995                         if (!pages || !vmas) {
7996                                 ret = -ENOMEM;
7997                                 goto err;
7998                         }
7999                         got_pages = nr_pages;
8000                 }
8001
8002                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8003                                                 GFP_KERNEL);
8004                 ret = -ENOMEM;
8005                 if (!imu->bvec)
8006                         goto err;
8007
8008                 ret = 0;
8009                 mmap_read_lock(current->mm);
8010                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8011                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8012                                       pages, vmas);
8013                 if (pret == nr_pages) {
8014                         /* don't support file backed memory */
8015                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8016                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8017
8018                                 if (vma->vm_file &&
8019                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8020                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8021                                         break;
8022                                 }
8023                         }
8024                 } else {
8025                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8026                 }
8027                 mmap_read_unlock(current->mm);
8028                 if (ret) {
8029                         /*
8030                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8031                          * release any pages we did get
8032                          */
8033                         if (pret > 0)
8034                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8035                         kvfree(imu->bvec);
8036                         goto err;
8037                 }
8038
8039                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8040                 if (ret) {
8041                         unpin_user_pages(pages, pret);
8042                         kvfree(imu->bvec);
8043                         goto err;
8044                 }
8045
8046                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8047                 size = iov.iov_len;
8048                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8049                         size_t vec_len;
8050
8051                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8052                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8053                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8054                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8055                         off = 0;
8056                         size -= vec_len;
8057                 }
8058                 /* store original address for later verification */
8059                 imu->ubuf = ubuf;
8060                 imu->len = iov.iov_len;
8061                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8062
8063                 ctx->nr_user_bufs++;
8064         }
8065         kvfree(pages);
8066         kvfree(vmas);
8067         return 0;
8068 err:
8069         kvfree(pages);
8070         kvfree(vmas);
8071         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8072         return ret;
8073 }
8074
8075 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8076 {
8077         __s32 __user *fds = arg;
8078         int fd;
8079
8080         if (ctx->cq_ev_fd)
8081                 return -EBUSY;
8082
8083         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8084                 return -EFAULT;
8085
8086         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8087         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8088                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8089                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8090                 return ret;
8091         }
8092
8093         return 0;
8094 }
8095
8096 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8097 {
8098         if (ctx->cq_ev_fd) {
8099                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8100                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8101                 return 0;
8102         }
8103
8104         return -ENXIO;
8105 }
8106
8107 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8108 {
8109         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8110         struct io_buffer *buf = p;
8111
8112         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8117 {
8118         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8119         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8120 }
8121
8122 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8123 {
8124         io_finish_async(ctx);
8125         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8126
8127         if (ctx->sqo_task) {
8128                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8129                 ctx->sqo_task = NULL;
8130                 mmdrop(ctx->mm_account);
8131                 ctx->mm_account = NULL;
8132         }
8133
8134 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8135         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8136                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8137 #endif
8138
8139         io_sqe_files_unregister(ctx);
8140         io_eventfd_unregister(ctx);
8141         io_destroy_buffers(ctx);
8142         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8143
8144 #if defined(CONFIG_UNIX)
8145         if (ctx->ring_sock) {
8146                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8147                 sock_release(ctx->ring_sock);
8148         }
8149 #endif
8150
8151         io_mem_free(ctx->rings);
8152         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8153
8154         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8155         free_uid(ctx->user);
8156         put_cred(ctx->creds);
8157         kfree(ctx->cancel_hash);
8158         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8159         kfree(ctx);
8160 }
8161
8162 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8163 {
8164         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8165         __poll_t mask = 0;
8166
8167         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8168         /*
8169          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8170          * io_commit_cqring
8171          */
8172         smp_rmb();
8173         if (!io_sqring_full(ctx))
8174                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8175         if (io_cqring_events(ctx, false))
8176                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8177
8178         return mask;
8179 }
8180
8181 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8182 {
8183         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8184
8185         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8186 }
8187
8188 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8189 {
8190         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8191         const struct cred *cred;
8192
8193         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8194         if (cred)
8195                 put_cred(cred);
8196         return 0;
8197 }
8198
8199 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8200 {
8201         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8202                                                exit_work);
8203
8204         /*
8205          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8206          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8207          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8208          * as nobody else will be looking for them.
8209          */
8210         do {
8211                 if (ctx->rings)
8212                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8213                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8214         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8215         io_ring_ctx_free(ctx);
8216 }
8217
8218 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8219 {
8220         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8221         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8222         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8223
8224         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8225         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8226
8227         if (ctx->io_wq)
8228                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8229
8230         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8231         if (ctx->rings)
8232                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8233         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8234         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8235
8236         /*
8237          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8238          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8239          * spurious failure in setting up a new ring.
8240          */
8241         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8242                          ACCT_LOCKED);
8243
8244         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8245         /*
8246          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8247          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8248          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8249          * over using system_wq.
8250          */
8251         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8252 }
8253
8254 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8255 {
8256         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8257
8258         file->private_data = NULL;
8259         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8260         return 0;
8261 }
8262
8263 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8264 {
8265         struct files_struct *files = data;
8266
8267         return !files || work->files == files;
8268 }
8269
8270 /*
8271  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8272  */
8273 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8274 {
8275         struct io_kiocb *link;
8276
8277         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8278                 return false;
8279
8280         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8281                 if (link == req)
8282                         return true;
8283         }
8284
8285         return false;
8286 }
8287
8288 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8289                                 struct files_struct *files)
8290 {
8291         struct io_kiocb *link;
8292
8293         if (io_match_files(req, files))
8294                 return true;
8295         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8296                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8297                         if (io_match_files(link, files))
8298                                 return true;
8299                 }
8300         }
8301         return false;
8302 }
8303
8304 /*
8305  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8306  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8307  * parent request if so.
8308  */
8309 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8310 {
8311         struct hlist_node *tmp;
8312         struct io_kiocb *preq;
8313         bool found = false;
8314         int i;
8315
8316         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8317         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8318                 struct hlist_head *list;
8319
8320                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8321                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8322                         found = io_match_link(preq, req);
8323                         if (found) {
8324                                 io_poll_remove_one(preq);
8325                                 break;
8326                         }
8327                 }
8328         }
8329         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8330         return found;
8331 }
8332
8333 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8334                                    struct io_kiocb *req)
8335 {
8336         struct io_kiocb *preq;
8337         bool found = false;
8338
8339         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8340         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8341                 found = io_match_link(preq, req);
8342                 if (found) {
8343                         __io_timeout_cancel(preq);
8344                         break;
8345                 }
8346         }
8347         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8348         return found;
8349 }
8350
8351 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8352 {
8353         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8354 }
8355
8356 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8357 {
8358         enum io_wq_cancel cret;
8359
8360         /* cancel this particular work, if it's running */
8361         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8362         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8363                 return;
8364
8365         /* find links that hold this pending, cancel those */
8366         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8367         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8368                 return;
8369
8370         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8371         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8372                 return;
8373
8374         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8375         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8376 }
8377
8378 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8379                                   struct files_struct *files)
8380 {
8381         struct io_defer_entry *de = NULL;
8382         LIST_HEAD(list);
8383
8384         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8385         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8386                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8387                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8388                         break;
8389                 }
8390         }
8391         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8392
8393         while (!list_empty(&list)) {
8394                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8395                 list_del_init(&de->list);
8396                 req_set_fail_links(de->req);
8397                 io_put_req(de->req);
8398                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8399                 kfree(de);
8400         }
8401 }
8402
8403 /*
8404  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8405  */
8406 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8407                                   struct files_struct *files)
8408 {
8409         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8410                 return false;
8411
8412         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8413         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8414         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8415
8416         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8417                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8418                 DEFINE_WAIT(wait);
8419
8420                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8421                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8422                         if (files && req->work.files != files)
8423                                 continue;
8424                         /* req is being completed, ignore */
8425                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8426                                 continue;
8427                         cancel_req = req;
8428                         break;
8429                 }
8430                 if (cancel_req)
8431                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8432                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8433                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8434
8435                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8436                 if (!cancel_req)
8437                         break;
8438                 /* cancel this request, or head link requests */
8439                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8440                 io_put_req(cancel_req);
8441                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8442                 io_run_task_work();
8443                 schedule();
8444                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8445         }
8446
8447         return true;
8448 }
8449
8450 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8451 {
8452         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8453         struct task_struct *task = data;
8454
8455         return io_task_match(req, task);
8456 }
8457
8458 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8459                                             struct task_struct *task,
8460                                             struct files_struct *files)
8461 {
8462         bool ret;
8463
8464         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8465         if (!files) {
8466                 enum io_wq_cancel cret;
8467
8468                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8469                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8470                         ret = true;
8471
8472                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8473                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8474                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8475                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8476                                 ret = true;
8477                         }
8478                 }
8479
8480                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8481                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8482         }
8483
8484         return ret;
8485 }
8486
8487 /*
8488  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8489  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8490  * looping until none are found.
8491  */
8492 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8493                                           struct files_struct *files)
8494 {
8495         struct task_struct *task = current;
8496
8497         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8498                 task = ctx->sq_data->thread;
8499
8500         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8501
8502         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8503                 io_run_task_work();
8504                 cond_resched();
8505         }
8506 }
8507
8508 /*
8509  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8510  */
8511 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8512 {
8513         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8514
8515         if (unlikely(!tctx)) {
8516                 int ret;
8517
8518                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8519                 if (unlikely(ret))
8520                         return ret;
8521                 tctx = current->io_uring;
8522         }
8523         if (tctx->last != file) {
8524                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8525
8526                 if (!old) {
8527                         get_file(file);
8528                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8529                 }
8530                 tctx->last = file;
8531         }
8532
8533         return 0;
8534 }
8535
8536 /*
8537  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8538  */
8539 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8540 {
8541         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8542
8543         if (tctx->last == file)
8544                 tctx->last = NULL;
8545         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8546         if (file)
8547                 fput(file);
8548 }
8549
8550 static void __io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8551 {
8552         struct file *old = xa_load(&current->io_uring->xa, (unsigned long)file);
8553
8554         if (old == file)
8555                 io_uring_del_task_file(file);
8556 }
8557
8558 /*
8559  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8560  * pending fput()
8561  */
8562 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file, bool exiting)
8563 {
8564         if (!current->io_uring)
8565                 return;
8566         /*
8567          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8568          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8569          */
8570         if (!exiting && atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8571                 return;
8572
8573         __io_uring_attempt_task_drop(file);
8574 }
8575
8576 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8577 {
8578         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8579         struct file *file;
8580         unsigned long index;
8581
8582         /* make sure overflow events are dropped */
8583         tctx->in_idle = true;
8584
8585         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8586                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8587
8588                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8589                 if (files)
8590                         io_uring_del_task_file(file);
8591         }
8592 }
8593
8594 static inline bool io_uring_task_idle(struct io_uring_task *tctx)
8595 {
8596         return atomic_long_read(&tctx->req_issue) ==
8597                 atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8598 }
8599
8600 /*
8601  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8602  * requests.
8603  */
8604 void __io_uring_task_cancel(void)
8605 {
8606         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8607         DEFINE_WAIT(wait);
8608         long completions;
8609
8610         /* make sure overflow events are dropped */
8611         tctx->in_idle = true;
8612
8613         while (!io_uring_task_idle(tctx)) {
8614                 /* read completions before cancelations */
8615                 completions = atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8616                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8617
8618                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8619
8620                 /*
8621                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8622                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8623                  */
8624                 if (completions != atomic_long_read(&tctx->req_complete))
8625                         continue;
8626                 if (io_uring_task_idle(tctx))
8627                         break;
8628                 schedule();
8629         }
8630
8631         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8632         tctx->in_idle = false;
8633 }
8634
8635 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8636 {
8637         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8638
8639         /*
8640          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8641          */
8642         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8643                 data = NULL;
8644
8645         io_uring_cancel_task_requests(ctx, data);
8646         io_uring_attempt_task_drop(file, !data);
8647         return 0;
8648 }
8649
8650 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8651                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8652 {
8653         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8654         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8655         struct page *page;
8656         void *ptr;
8657
8658         switch (offset) {
8659         case IORING_OFF_SQ_RING:
8660         case IORING_OFF_CQ_RING:
8661                 ptr = ctx->rings;
8662                 break;
8663         case IORING_OFF_SQES:
8664                 ptr = ctx->sq_sqes;
8665                 break;
8666         default:
8667                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8668         }
8669
8670         page = virt_to_head_page(ptr);
8671         if (sz > page_size(page))
8672                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8673
8674         return ptr;
8675 }
8676
8677 #ifdef CONFIG_MMU
8678
8679 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8680 {
8681         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8682         unsigned long pfn;
8683         void *ptr;
8684
8685         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8686         if (IS_ERR(ptr))
8687                 return PTR_ERR(ptr);
8688
8689         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8690         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8691 }
8692
8693 #else /* !CONFIG_MMU */
8694
8695 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8696 {
8697         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8698 }
8699
8700 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8701 {
8702         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8703 }
8704
8705 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8706         unsigned long addr, unsigned long len,
8707         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8708 {
8709         void *ptr;
8710
8711         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8712         if (IS_ERR(ptr))
8713                 return PTR_ERR(ptr);
8714
8715         return (unsigned long) ptr;
8716 }
8717
8718 #endif /* !CONFIG_MMU */
8719
8720 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8721 {
8722         DEFINE_WAIT(wait);
8723
8724         do {
8725                 if (!io_sqring_full(ctx))
8726                         break;
8727
8728                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8729
8730                 if (!io_sqring_full(ctx))
8731                         break;
8732
8733                 schedule();
8734         } while (!signal_pending(current));
8735
8736         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8737 }
8738
8739 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8740                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8741                 size_t, sigsz)
8742 {
8743         struct io_ring_ctx *ctx;
8744         long ret = -EBADF;
8745         int submitted = 0;
8746         struct fd f;
8747
8748         io_run_task_work();
8749
8750         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8751                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8752                 return -EINVAL;
8753
8754         f = fdget(fd);
8755         if (!f.file)
8756                 return -EBADF;
8757
8758         ret = -EOPNOTSUPP;
8759         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8760                 goto out_fput;
8761
8762         ret = -ENXIO;
8763         ctx = f.file->private_data;
8764         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8765                 goto out_fput;
8766
8767         ret = -EBADFD;
8768         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8769                 goto out;
8770
8771         /*
8772          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8773          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8774          * we were asked to.
8775          */
8776         ret = 0;
8777         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8778                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8779                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8780                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8781                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8782                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8783                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8784                 submitted = to_submit;
8785         } else if (to_submit) {
8786                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8787                 if (unlikely(ret))
8788                         goto out;
8789                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8790                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8791                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8792
8793                 if (submitted != to_submit)
8794                         goto out;
8795         }
8796         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8797                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8798
8799                 /*
8800                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8801                  * space applications don't need to do io completion events
8802                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8803                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8804                  */
8805                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8806                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8807                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8808                 } else {
8809                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8810                 }
8811         }
8812
8813 out:
8814         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8815 out_fput:
8816         fdput(f);
8817         return submitted ? submitted : ret;
8818 }
8819
8820 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8821 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8822 {
8823         const struct cred *cred = p;
8824         struct seq_file *m = data;
8825         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8826         struct group_info *gi;
8827         kernel_cap_t cap;
8828         unsigned __capi;
8829         int g;
8830
8831         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8832         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8833         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8834         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8835         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8836         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8837         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8838         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8839         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8840         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8841         gi = cred->group_info;
8842         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8843                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8844                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8845         }
8846         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8847         cap = cred->cap_effective;
8848         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8849                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8850         seq_putc(m, '\n');
8851         return 0;
8852 }
8853
8854 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8855 {
8856         struct io_sq_data *sq = NULL;
8857         bool has_lock;
8858         int i;
8859
8860         /*
8861          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8862          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8863          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8864          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8865          */
8866         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8867
8868         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8869                 sq = ctx->sq_data;
8870
8871         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
8872         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
8873         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8874         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8875                 struct fixed_file_table *table;
8876                 struct file *f;
8877
8878                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8879                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8880                 if (f)
8881                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8882                 else
8883                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8884         }
8885         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8886         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8887                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8888
8889                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8890                                                 (unsigned int) buf->len);
8891         }
8892         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8893                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8894                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8895         }
8896         seq_printf(m, "PollList:\n");
8897         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8898         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8899                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8900                 struct io_kiocb *req;
8901
8902                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8903                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8904                                         req->task->task_works != NULL);
8905         }
8906         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8907         if (has_lock)
8908                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8909 }
8910
8911 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8912 {
8913         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8914
8915         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8916                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8917                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8918         }
8919 }
8920 #endif
8921
8922 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8923         .release        = io_uring_release,
8924         .flush          = io_uring_flush,
8925         .mmap           = io_uring_mmap,
8926 #ifndef CONFIG_MMU
8927         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8928         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8929 #endif
8930         .poll           = io_uring_poll,
8931         .fasync         = io_uring_fasync,
8932 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8933         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8934 #endif
8935 };
8936
8937 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8938                                   struct io_uring_params *p)
8939 {
8940         struct io_rings *rings;
8941         size_t size, sq_array_offset;
8942
8943         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8944         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8945         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8946
8947         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8948         if (size == SIZE_MAX)
8949                 return -EOVERFLOW;
8950
8951         rings = io_mem_alloc(size);
8952         if (!rings)
8953                 return -ENOMEM;
8954
8955         ctx->rings = rings;
8956         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8957         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8958         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8959         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8960         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8961         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8962         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8963
8964         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8965         if (size == SIZE_MAX) {
8966                 io_mem_free(ctx->rings);
8967                 ctx->rings = NULL;
8968                 return -EOVERFLOW;
8969         }
8970
8971         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8972         if (!ctx->sq_sqes) {
8973                 io_mem_free(ctx->rings);
8974                 ctx->rings = NULL;
8975                 return -ENOMEM;
8976         }
8977
8978         return 0;
8979 }
8980
8981 /*
8982  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8983  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8984  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8985  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8986  */
8987 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8988 {
8989         struct file *file;
8990         int ret;
8991
8992 #if defined(CONFIG_UNIX)
8993         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8994                                 &ctx->ring_sock);
8995         if (ret)
8996                 return ret;
8997 #endif
8998
8999         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9000         if (ret < 0)
9001                 goto err;
9002
9003         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9004                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9005         if (IS_ERR(file)) {
9006 err_fd:
9007                 put_unused_fd(ret);
9008                 ret = PTR_ERR(file);
9009                 goto err;
9010         }
9011
9012 #if defined(CONFIG_UNIX)
9013         ctx->ring_sock->file = file;
9014 #endif
9015         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9016                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9017                 goto err_fd;
9018         }
9019         fd_install(ret, file);
9020         return ret;
9021 err:
9022 #if defined(CONFIG_UNIX)
9023         sock_release(ctx->ring_sock);
9024         ctx->ring_sock = NULL;
9025 #endif
9026         return ret;
9027 }
9028
9029 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9030                            struct io_uring_params __user *params)
9031 {
9032         struct user_struct *user = NULL;
9033         struct io_ring_ctx *ctx;
9034         bool limit_mem;
9035         int ret;
9036
9037         if (!entries)
9038                 return -EINVAL;
9039         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9040                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9041                         return -EINVAL;
9042                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9043         }
9044
9045         /*
9046          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9047          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9048          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9049          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9050          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9051          * of CQ ring entries manually.
9052          */
9053         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9054         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9055                 /*
9056                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9057                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9058                  * any cq vs sq ring sizing.
9059                  */
9060                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9061                         return -EINVAL;
9062                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9063                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9064                                 return -EINVAL;
9065                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9066                 }
9067                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9068         } else {
9069                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9070         }
9071
9072         user = get_uid(current_user());
9073         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9074
9075         if (limit_mem) {
9076                 ret = __io_account_mem(user,
9077                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9078                 if (ret) {
9079                         free_uid(user);
9080                         return ret;
9081                 }
9082         }
9083
9084         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9085         if (!ctx) {
9086                 if (limit_mem)
9087                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9088                                                                 p->cq_entries));
9089                 free_uid(user);
9090                 return -ENOMEM;
9091         }
9092         ctx->compat = in_compat_syscall();
9093         ctx->user = user;
9094         ctx->creds = get_current_cred();
9095
9096         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9097
9098         /*
9099          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9100          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9101          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9102          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9103          */
9104         mmgrab(current->mm);
9105         ctx->mm_account = current->mm;
9106
9107 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9108         /*
9109          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9110          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9111          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9112          * block layer.
9113          */
9114         rcu_read_lock();
9115         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9116         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9117         rcu_read_unlock();
9118         if (!ret) {
9119                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9120                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9121                 ret = -ENODEV;
9122                 goto err;
9123         }
9124 #endif
9125
9126         /*
9127          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9128          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9129          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9130          * will un-account as well.
9131          */
9132         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9133                        ACCT_LOCKED);
9134         ctx->limit_mem = limit_mem;
9135
9136         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9137         if (ret)
9138                 goto err;
9139
9140         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9141         if (ret)
9142                 goto err;
9143
9144         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9145                 io_sq_offload_start(ctx);
9146
9147         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9148         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9149         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9150         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9151         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9152         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9153         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9154         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9155
9156         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9157         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9158         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9159         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9160         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9161         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9162         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9163         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9164
9165         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9166                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9167                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9168                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9169
9170         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9171                 ret = -EFAULT;
9172                 goto err;
9173         }
9174
9175         /*
9176          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9177          * having closed it before we finish setup
9178          */
9179         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9180         if (ret < 0)
9181                 goto err;
9182
9183         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9184         return ret;
9185 err:
9186         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9187         return ret;
9188 }
9189
9190 /*
9191  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9192  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9193  * params structure passed in.
9194  */
9195 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9196 {
9197         struct io_uring_params p;
9198         int i;
9199
9200         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9201                 return -EFAULT;
9202         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9203                 if (p.resv[i])
9204                         return -EINVAL;
9205         }
9206
9207         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9208                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9209                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9210                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9211                 return -EINVAL;
9212
9213         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9214 }
9215
9216 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9217                 struct io_uring_params __user *, params)
9218 {
9219         return io_uring_setup(entries, params);
9220 }
9221
9222 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9223 {
9224         struct io_uring_probe *p;
9225         size_t size;
9226         int i, ret;
9227
9228         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9229         if (size == SIZE_MAX)
9230                 return -EOVERFLOW;
9231         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9232         if (!p)
9233                 return -ENOMEM;
9234
9235         ret = -EFAULT;
9236         if (copy_from_user(p, arg, size))
9237                 goto out;
9238         ret = -EINVAL;
9239         if (memchr_inv(p, 0, size))
9240                 goto out;
9241
9242         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9243         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9244                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9245
9246         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9247                 p->ops[i].op = i;
9248                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9249                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9250         }
9251         p->ops_len = i;
9252
9253         ret = 0;
9254         if (copy_to_user(arg, p, size))
9255                 ret = -EFAULT;
9256 out:
9257         kfree(p);
9258         return ret;
9259 }
9260
9261 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9262 {
9263         const struct cred *creds = get_current_cred();
9264         int id;
9265
9266         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
9267                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9268         if (id < 0)
9269                 put_cred(creds);
9270         return id;
9271 }
9272
9273 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9274 {
9275         const struct cred *old_creds;
9276
9277         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9278         if (old_creds) {
9279                 put_cred(old_creds);
9280                 return 0;
9281         }
9282
9283         return -EINVAL;
9284 }
9285
9286 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9287                                     unsigned int nr_args)
9288 {
9289         struct io_uring_restriction *res;
9290         size_t size;
9291         int i, ret;
9292
9293         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9294         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9295                 return -EBADFD;
9296
9297         /* We allow only a single restrictions registration */
9298         if (ctx->restrictions.registered)
9299                 return -EBUSY;
9300
9301         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9302                 return -EINVAL;
9303
9304         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9305         if (size == SIZE_MAX)
9306                 return -EOVERFLOW;
9307
9308         res = memdup_user(arg, size);
9309         if (IS_ERR(res))
9310                 return PTR_ERR(res);
9311
9312         ret = 0;
9313
9314         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9315                 switch (res[i].opcode) {
9316                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9317                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9318                                 ret = -EINVAL;
9319                                 goto out;
9320                         }
9321
9322                         __set_bit(res[i].register_op,
9323                                   ctx->restrictions.register_op);
9324                         break;
9325                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9326                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9327                                 ret = -EINVAL;
9328                                 goto out;
9329                         }
9330
9331                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9332                         break;
9333                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9334                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9335                         break;
9336                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9337                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9338                         break;
9339                 default:
9340                         ret = -EINVAL;
9341                         goto out;
9342                 }
9343         }
9344
9345 out:
9346         /* Reset all restrictions if an error happened */
9347         if (ret != 0)
9348                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9349         else
9350                 ctx->restrictions.registered = true;
9351
9352         kfree(res);
9353         return ret;
9354 }
9355
9356 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9357 {
9358         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9359                 return -EBADFD;
9360
9361         if (ctx->restrictions.registered)
9362                 ctx->restricted = 1;
9363
9364         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9365
9366         io_sq_offload_start(ctx);
9367
9368         return 0;
9369 }
9370
9371 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9372 {
9373         switch (op) {
9374         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9375         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9376         case IORING_REGISTER_PROBE:
9377         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9378         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9379                 return false;
9380         default:
9381                 return true;
9382         }
9383 }
9384
9385 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9386                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9387         __releases(ctx->uring_lock)
9388         __acquires(ctx->uring_lock)
9389 {
9390         int ret;
9391
9392         /*
9393          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9394          * someone else killed the ctx or is already going through
9395          * io_uring_register().
9396          */
9397         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9398                 return -ENXIO;
9399
9400         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9401                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9402
9403                 /*
9404                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9405                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9406                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9407                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9408                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9409                  * after we've killed the percpu ref.
9410                  */
9411                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9412                 do {
9413                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9414                         if (!ret)
9415                                 break;
9416                         ret = io_run_task_work_sig();
9417                         if (ret < 0)
9418                                 break;
9419                 } while (1);
9420
9421                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9422
9423                 if (ret) {
9424                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9425                         goto out_quiesce;
9426                 }
9427         }
9428
9429         if (ctx->restricted) {
9430                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9431                         ret = -EINVAL;
9432                         goto out;
9433                 }
9434
9435                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9436                         ret = -EACCES;
9437                         goto out;
9438                 }
9439         }
9440
9441         switch (opcode) {
9442         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9443                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9444                 break;
9445         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9446                 ret = -EINVAL;
9447                 if (arg || nr_args)
9448                         break;
9449                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9450                 break;
9451         case IORING_REGISTER_FILES:
9452                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9453                 break;
9454         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9455                 ret = -EINVAL;
9456                 if (arg || nr_args)
9457                         break;
9458                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9459                 break;
9460         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9461                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9462                 break;
9463         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9464         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9465                 ret = -EINVAL;
9466                 if (nr_args != 1)
9467                         break;
9468                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9469                 if (ret)
9470                         break;
9471                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9472                         ctx->eventfd_async = 1;
9473                 else
9474                         ctx->eventfd_async = 0;
9475                 break;
9476         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9477                 ret = -EINVAL;
9478                 if (arg || nr_args)
9479                         break;
9480                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9481                 break;
9482         case IORING_REGISTER_PROBE:
9483                 ret = -EINVAL;
9484                 if (!arg || nr_args > 256)
9485                         break;
9486                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9487                 break;
9488         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9489                 ret = -EINVAL;
9490                 if (arg || nr_args)
9491                         break;
9492                 ret = io_register_personality(ctx);
9493                 break;
9494         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9495                 ret = -EINVAL;
9496                 if (arg)
9497                         break;
9498                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9499                 break;
9500         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9501                 ret = -EINVAL;
9502                 if (arg || nr_args)
9503                         break;
9504                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9505                 break;
9506         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9507                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9508                 break;
9509         default:
9510                 ret = -EINVAL;
9511                 break;
9512         }
9513
9514 out:
9515         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9516                 /* bring the ctx back to life */
9517                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9518 out_quiesce:
9519                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9520         }
9521         return ret;
9522 }
9523
9524 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9525                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9526 {
9527         struct io_ring_ctx *ctx;
9528         long ret = -EBADF;
9529         struct fd f;
9530
9531         f = fdget(fd);
9532         if (!f.file)
9533                 return -EBADF;
9534
9535         ret = -EOPNOTSUPP;
9536         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9537                 goto out_fput;
9538
9539         ctx = f.file->private_data;
9540
9541         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9542         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9543         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9544         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9545                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9546 out_fput:
9547         fdput(f);
9548         return ret;
9549 }
9550
9551 static int __init io_uring_init(void)
9552 {
9553 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9554         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9555         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9556 } while (0)
9557
9558 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9559         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9560         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9561         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9562         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9563         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9564         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9565         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9566         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9567         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9568         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9569         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9570         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9571         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9572         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9573         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9574         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9575         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9576         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9577         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9578         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9579         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9589
9590         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9591         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9592         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9593         return 0;
9594 };
9595 __initcall(io_uring_init);