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