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