fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700
 701         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 702         __REQ_F_LAST_BIT,
 703 };
 704
 705 enum {
 706         /* ctx owns file */
 707         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 708         /* drain existing IO first */
 709         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 710         /* linked sqes */
 711         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 712         /* doesn't sever on completion < 0 */
 713         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 714         /* IOSQE_ASYNC */
 715         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 716         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 717         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 718
 719         /* fail rest of links */
 720         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 721         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 722         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 723         /* read/write uses file position */
 724         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 725         /* must not punt to workers */
 726         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 727         /* has or had linked timeout */
 728         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 729         /* regular file */
 730         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 731         /* needs cleanup */
 732         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 733         /* already went through poll handler */
 734         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 735         /* buffer already selected */
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 737         /* doesn't need file table for this request */
 738         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 739         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 740         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 741         /* completion is deferred through io_comp_state */
 742         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 743 };
 744
 745 struct async_poll {
 746         struct io_poll_iocb     poll;
 747         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 748 };
 749
 750 struct io_task_work {
 751         struct io_wq_work_node  node;
 752         task_work_func_t        func;
 753 };
 754
 755 /*
 756  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 757  * as the first entry in their struct definition. So you can
 758  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 759  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 760  */
 761 struct io_kiocb {
 762         union {
 763                 struct file             *file;
 764                 struct io_rw            rw;
 765                 struct io_poll_iocb     poll;
 766                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 767                 struct io_accept        accept;
 768                 struct io_sync          sync;
 769                 struct io_cancel        cancel;
 770                 struct io_timeout       timeout;
 771                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 772                 struct io_connect       connect;
 773                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 774                 struct io_open          open;
 775                 struct io_close         close;
 776                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 777                 struct io_fadvise       fadvise;
 778                 struct io_madvise       madvise;
 779                 struct io_epoll         epoll;
 780                 struct io_splice        splice;
 781                 struct io_provide_buf   pbuf;
 782                 struct io_statx         statx;
 783                 struct io_shutdown      shutdown;
 784                 struct io_rename        rename;
 785                 struct io_unlink        unlink;
 786                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 787                 struct io_completion    compl;
 788         };
 789
 790         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 791         void                            *async_data;
 792         u8                              opcode;
 793         /* polled IO has completed */
 794         u8                              iopoll_completed;
 795
 796         u16                             buf_index;
 797         u32                             result;
 798
 799         struct io_ring_ctx              *ctx;
 800         unsigned int                    flags;
 801         refcount_t                      refs;
 802         struct task_struct              *task;
 803         u64                             user_data;
 804
 805         struct io_kiocb                 *link;
 806         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 807
 808         /*
 809          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 810          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 811          */
 812         struct list_head                inflight_entry;
 813         union {
 814                 struct io_task_work     io_task_work;
 815                 struct callback_head    task_work;
 816         };
 817         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 818         struct hlist_node               hash_node;
 819         struct async_poll               *apoll;
 820         struct io_wq_work               work;
 821 };
 822
 823 struct io_tctx_node {
 824         struct list_head        ctx_node;
 825         struct task_struct      *task;
 826         struct io_ring_ctx      *ctx;
 827 };
 828
 829 struct io_defer_entry {
 830         struct list_head        list;
 831         struct io_kiocb         *req;
 832         u32                     seq;
 833 };
 834
 835 struct io_op_def {
 836         /* needs req->file assigned */
 837         unsigned                needs_file : 1;
 838         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 839         unsigned                hash_reg_file : 1;
 840         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 841         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 842         /* opcode is not supported by this kernel */
 843         unsigned                not_supported : 1;
 844         /* set if opcode supports polled "wait" */
 845         unsigned                pollin : 1;
 846         unsigned                pollout : 1;
 847         /* op supports buffer selection */
 848         unsigned                buffer_select : 1;
 849         /* must always have async data allocated */
 850         unsigned                needs_async_data : 1;
 851         /* should block plug */
 852         unsigned                plug : 1;
 853         /* size of async data needed, if any */
 854         unsigned short          async_size;
 855 };
 856
 857 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 858         [IORING_OP_NOP] = {},
 859         [IORING_OP_READV] = {
 860                 .needs_file             = 1,
 861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 862                 .pollin                 = 1,
 863                 .buffer_select          = 1,
 864                 .needs_async_data       = 1,
 865                 .plug                   = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 867         },
 868         [IORING_OP_WRITEV] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .hash_reg_file          = 1,
 871                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 872                 .pollout                = 1,
 873                 .needs_async_data       = 1,
 874                 .plug                   = 1,
 875                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 876         },
 877         [IORING_OP_FSYNC] = {
 878                 .needs_file             = 1,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .plug                   = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .hash_reg_file          = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .plug                   = 1,
 893                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 894         },
 895         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898         },
 899         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 900         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .needs_async_data       = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 909         },
 910         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914                 .buffer_select          = 1,
 915                 .needs_async_data       = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 917         },
 918         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 919                 .needs_async_data       = 1,
 920                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 921         },
 922         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 923                 /* used by timeout updates' prep() */
 924         },
 925         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929         },
 930         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 931         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 932                 .needs_async_data       = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 934         },
 935         [IORING_OP_CONNECT] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollout                = 1,
 939                 .needs_async_data       = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 941         },
 942         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944         },
 945         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 946         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 947         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 948         [IORING_OP_STATX] = {},
 949         [IORING_OP_READ] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .plug                   = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollout                = 1,
 961                 .plug                   = 1,
 962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 963         },
 964         [IORING_OP_FADVISE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 968         [IORING_OP_SEND] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollout                = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_RECV] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollin                 = 1,
 977                 .buffer_select          = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 980         },
 981         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 982                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_SPLICE] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .hash_reg_file          = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988         },
 989         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 990         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_TEE] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .hash_reg_file          = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 997                 .needs_file             = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1000         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1001 };
1002
1003 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1005 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1006                                          struct task_struct *task,
1007                                          struct files_struct *files);
1008 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1009 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1010 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1011                         struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1013
1014 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1015 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1016 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1017 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1018 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1019 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1021 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1022 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1023 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1026                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1027                                  unsigned nr_args);
1028 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1029 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1030                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1031 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1033
1034 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1035                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1036 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1037                              const struct iovec *fast_iov,
1038                              struct iov_iter *iter, bool force);
1039 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1041                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1042
1043 static struct kmem_cache *req_cachep;
1044
1045 static const struct file_operations io_uring_fops;
1046
1047 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1048 {
1049 #if defined(CONFIG_UNIX)
1050         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1051                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1052
1053                 return ctx->ring_sock->sk;
1054         }
1055 #endif
1056         return NULL;
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1059
1060 #define io_for_each_link(pos, head) \
1061         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1062
1063 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1064 {
1065         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1066                 __io_clean_op(req);
1067 }
1068
1069 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1072
1073         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1074                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1075                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1076         }
1077 }
1078
1079 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1080                           struct task_struct *task,
1081                           struct files_struct *files)
1082 {
1083         struct io_kiocb *req;
1084
1085         if (task && head->task != task) {
1086                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1087                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1088                         return true;
1089                 return false;
1090         }
1091         if (!files)
1092                 return true;
1093
1094         io_for_each_link(req, head) {
1095                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1096                         return true;
1097                 if (req->task->files == files)
1098                         return true;
1099         }
1100         return false;
1101 }
1102
1103 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1104 {
1105         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1106                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1107 }
1108
1109 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1110 {
1111         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1112
1113         complete(&ctx->ref_comp);
1114 }
1115
1116 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         return !req->timeout.off;
1119 }
1120
1121 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1122 {
1123         struct io_ring_ctx *ctx;
1124         int hash_bits;
1125
1126         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1127         if (!ctx)
1128                 return NULL;
1129
1130         /*
1131          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1132          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1133          */
1134         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1135         hash_bits -= 5;
1136         if (hash_bits <= 0)
1137                 hash_bits = 1;
1138         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1139         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1140                                         GFP_KERNEL);
1141         if (!ctx->cancel_hash)
1142                 goto err;
1143         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1144
1145         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1146                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1147                 goto err;
1148
1149         ctx->flags = p->flags;
1150         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1152         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1154         init_completion(&ctx->ref_comp);
1155         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1156         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1158         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1159         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1163         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1165         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1167         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1168         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1172         return ctx;
1173 err:
1174         kfree(ctx->cancel_hash);
1175         kfree(ctx);
1176         return NULL;
1177 }
1178
1179 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1180 {
1181         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1182                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1183
1184                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1185                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1186         }
1187
1188         return false;
1189 }
1190
1191 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194
1195         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1196                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1197
1198                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1199                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1200                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1201         }
1202 }
1203
1204 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1208
1209         if (!req->work.creds)
1210                 req->work.creds = get_current_cred();
1211
1212         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1213                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1214
1215         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1216                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1217                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1218         } else {
1219                 if (def->unbound_nonreg_file)
1220                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1221         }
1222 }
1223
1224 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         struct io_kiocb *cur;
1227
1228         io_for_each_link(cur, req)
1229                 io_prep_async_work(cur);
1230 }
1231
1232 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1233 {
1234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1235         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1236         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1237
1238         BUG_ON(!tctx);
1239         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1240
1241         /* init ->work of the whole link before punting */
1242         io_prep_async_link(req);
1243         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1244                                         &req->work, req->flags);
1245         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1246         if (link)
1247                 io_queue_linked_timeout(link);
1248 }
1249
1250 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1251 {
1252         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1253         int ret;
1254
1255         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1256         if (ret != -1) {
1257                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1258                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1259                 list_del_init(&req->timeout.list);
1260                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1261                 io_put_req_deferred(req, 1);
1262         }
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1267  */
1268 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1269                              struct files_struct *files)
1270 {
1271         struct io_kiocb *req, *tmp;
1272         int canceled = 0;
1273
1274         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1275         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1276                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1277                         io_kill_timeout(req);
1278                         canceled++;
1279                 }
1280         }
1281         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1282         return canceled != 0;
1283 }
1284
1285 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         do {
1288                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1289                                                 struct io_defer_entry, list);
1290
1291                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1292                         break;
1293                 list_del_init(&de->list);
1294                 io_req_task_queue(de->req);
1295                 kfree(de);
1296         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1297 }
1298
1299 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1300 {
1301         u32 seq;
1302
1303         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1304                 return;
1305
1306         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1307
1308         do {
1309                 u32 events_needed, events_got;
1310                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1311                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1312
1313                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1314                         break;
1315
1316                 /*
1317                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1318                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1319                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1320                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1321                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1322                  */
1323                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1324                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1325                 if (events_got < events_needed)
1326                         break;
1327
1328                 list_del_init(&req->timeout.list);
1329                 io_kill_timeout(req);
1330         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1331
1332         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1333 }
1334
1335 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1336 {
1337         io_flush_timeouts(ctx);
1338
1339         /* order cqe stores with ring update */
1340         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1341
1342         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1343                 __io_queue_deferred(ctx);
1344 }
1345
1346 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1347 {
1348         struct io_rings *r = ctx->rings;
1349
1350         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1351 }
1352
1353 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1354 {
1355         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1356 }
1357
1358 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1359 {
1360         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1361         unsigned tail;
1362
1363         /*
1364          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1365          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1366          * fill the cq entry
1367          */
1368         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1369                 return NULL;
1370
1371         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1372         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1373 }
1374
1375 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1376 {
1377         if (!ctx->cq_ev_fd)
1378                 return false;
1379         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1380                 return false;
1381         if (!ctx->eventfd_async)
1382                 return true;
1383         return io_wq_current_is_worker();
1384 }
1385
1386 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1387 {
1388         /* see waitqueue_active() comment */
1389         smp_mb();
1390
1391         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1392                 wake_up(&ctx->wait);
1393         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1394                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1395         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1396                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1397         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1398                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1399                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1400         }
1401 }
1402
1403 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1404 {
1405         /* see waitqueue_active() comment */
1406         smp_mb();
1407
1408         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1409                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1410                         wake_up(&ctx->wait);
1411         }
1412         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1413                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1414         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1415                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1416                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1417         }
1418 }
1419
1420 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1421 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1422                                        struct task_struct *tsk,
1423                                        struct files_struct *files)
1424 {
1425         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1426         struct io_kiocb *req, *tmp;
1427         struct io_uring_cqe *cqe;
1428         unsigned long flags;
1429         bool all_flushed, posted;
1430         LIST_HEAD(list);
1431
1432         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1433                 return false;
1434
1435         posted = false;
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1438                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1439                         continue;
1440
1441                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1442                 if (!cqe && !force)
1443                         break;
1444
1445                 list_move(&req->compl.list, &list);
1446                 if (cqe) {
1447                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1448                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1449                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1450                 } else {
1451                         ctx->cached_cq_overflow++;
1452                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1453                                    ctx->cached_cq_overflow);
1454                 }
1455                 posted = true;
1456         }
1457
1458         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1459         if (all_flushed) {
1460                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1461                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1462                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1463         }
1464
1465         if (posted)
1466                 io_commit_cqring(ctx);
1467         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1468         if (posted)
1469                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1470
1471         while (!list_empty(&list)) {
1472                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1473                 list_del(&req->compl.list);
1474                 io_put_req(req);
1475         }
1476
1477         return all_flushed;
1478 }
1479
1480 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1481                                      struct task_struct *tsk,
1482                                      struct files_struct *files)
1483 {
1484         bool ret = true;
1485
1486         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1487                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1488                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1489                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1490                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1491                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1492                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1493         }
1494
1495         return ret;
1496 }
1497
1498 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1499 {
1500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1501         struct io_uring_cqe *cqe;
1502
1503         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1504
1505         /*
1506          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1507          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1508          * the ring.
1509          */
1510         cqe = io_get_cqring(ctx);
1511         if (likely(cqe)) {
1512                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1513                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1514                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1515         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1516                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1517                 /*
1518                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1519                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1520                  * to drop it on the floor.
1521                  */
1522                 ctx->cached_cq_overflow++;
1523                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1524         } else {
1525                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1526                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1527                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1528                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1529                 }
1530                 io_clean_op(req);
1531                 req->result = res;
1532                 req->compl.cflags = cflags;
1533                 refcount_inc(&req->refs);
1534                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1535         }
1536 }
1537
1538 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1539 {
1540         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1541 }
1542
1543 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1544                                  unsigned int cflags)
1545 {
1546         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1547         unsigned long flags;
1548
1549         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1550         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1551         /*
1552          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1553          * free_list cache.
1554          */
1555         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1556                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1557
1558                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1559                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1560                                 io_disarm_next(req);
1561                         if (req->link) {
1562                                 io_req_task_queue(req->link);
1563                                 req->link = NULL;
1564                         }
1565                 }
1566                 io_dismantle_req(req);
1567                 io_put_task(req->task, 1);
1568                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1569                 cs->locked_free_nr++;
1570         } else {
1571                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1572                         req = NULL;
1573         }
1574         io_commit_cqring(ctx);
1575         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1576
1577         if (req) {
1578                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1579                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1580         }
1581 }
1582
1583 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1584                                   unsigned int cflags)
1585 {
1586         io_clean_op(req);
1587         req->result = res;
1588         req->compl.cflags = cflags;
1589         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1590 }
1591
1592 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1593                                      long res, unsigned cflags)
1594 {
1595         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1596                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1597         else
1598                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1599 }
1600
1601 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1602 {
1603         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1604 }
1605
1606 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1607 {
1608         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1609         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1610         struct io_kiocb *req = NULL;
1611
1612         /*
1613          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1614          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1615          * side cache.
1616          */
1617         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1618                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1619                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1620                 cs->locked_free_nr = 0;
1621                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1622         }
1623
1624         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1625                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1626                                         compl.list);
1627                 list_del(&req->compl.list);
1628                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1629                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1630                         break;
1631         }
1632
1633         return req != NULL;
1634 }
1635
1636 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1637 {
1638         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1639
1640         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1641
1642         if (!state->free_reqs) {
1643                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1644                 int ret;
1645
1646                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1647                         goto got_req;
1648
1649                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1650                                             state->reqs);
1651
1652                 /*
1653                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1654                  * retry single alloc to be on the safe side.
1655                  */
1656                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1657                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1658                         if (!state->reqs[0])
1659                                 return NULL;
1660                         ret = 1;
1661                 }
1662                 state->free_reqs = ret;
1663         }
1664 got_req:
1665         state->free_reqs--;
1666         return state->reqs[state->free_reqs];
1667 }
1668
1669 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1670                           bool fixed)
1671 {
1672         if (!fixed)
1673                 fput(file);
1674 }
1675
1676 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         io_clean_op(req);
1679
1680         if (req->async_data)
1681                 kfree(req->async_data);
1682         if (req->file)
1683                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1684         if (req->fixed_rsrc_refs)
1685                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1686         if (req->work.creds) {
1687                 put_cred(req->work.creds);
1688                 req->work.creds = NULL;
1689         }
1690
1691         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1692                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1693                 unsigned long flags;
1694
1695                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1696                 list_del(&req->inflight_entry);
1697                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1698                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1699         }
1700 }
1701
1702 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1703 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1704 {
1705         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1706
1707         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1708         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1709                 wake_up(&tctx->wait);
1710         put_task_struct_many(task, nr);
1711 }
1712
1713 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1714 {
1715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1716
1717         io_dismantle_req(req);
1718         io_put_task(req->task, 1);
1719
1720         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1721         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1722 }
1723
1724 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1727
1728         req->link = nxt->link;
1729         nxt->link = NULL;
1730 }
1731
1732 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1733         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1734 {
1735         struct io_kiocb *link = req->link;
1736         bool cancelled = false;
1737
1738         /*
1739          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1740          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1741          */
1742         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1743                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1744                 int ret;
1745
1746                 io_remove_next_linked(req);
1747                 link->timeout.head = NULL;
1748                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1749                 if (ret != -1) {
1750                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1751                         io_put_req_deferred(link, 1);
1752                         cancelled = true;
1753                 }
1754         }
1755         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1756         return cancelled;
1757 }
1758
1759 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1760         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1761 {
1762         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1763
1764         req->link = NULL;
1765         while (link) {
1766                 nxt = link->link;
1767                 link->link = NULL;
1768
1769                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1770                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1771                 io_put_req_deferred(link, 2);
1772                 link = nxt;
1773         }
1774 }
1775
1776 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1777         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1778 {
1779         bool posted = false;
1780
1781         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1782                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1783         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1784                 posted |= (req->link != NULL);
1785                 io_fail_links(req);
1786         }
1787         return posted;
1788 }
1789
1790 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1791 {
1792         struct io_kiocb *nxt;
1793
1794         /*
1795          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1796          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1797          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1798          * of the chain.
1799          */
1800         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1801                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1802                 unsigned long flags;
1803                 bool posted;
1804
1805                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1806                 posted = io_disarm_next(req);
1807                 if (posted)
1808                         io_commit_cqring(req->ctx);
1809                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1810                 if (posted)
1811                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1812         }
1813         nxt = req->link;
1814         req->link = NULL;
1815         return nxt;
1816 }
1817
1818 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1819 {
1820         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1821                 return NULL;
1822         return __io_req_find_next(req);
1823 }
1824
1825 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1826 {
1827         if (!ctx)
1828                 return;
1829         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1830                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1831                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1832                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1833         }
1834         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1835 }
1836
1837 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1838 {
1839         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1840         struct io_wq_work_list list;
1841         struct io_wq_work_node *node;
1842
1843         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1844                 return false;
1845
1846         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1847         list = tctx->task_list;
1848         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1849         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1850
1851         node = list.first;
1852         while (node) {
1853                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1854                 struct io_kiocb *req;
1855
1856                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1857                 if (req->ctx != ctx) {
1858                         ctx_flush_and_put(ctx);
1859                         ctx = req->ctx;
1860                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1861                 }
1862
1863                 req->task_work.func(&req->task_work);
1864                 node = next;
1865         }
1866
1867         ctx_flush_and_put(ctx);
1868         return list.first != NULL;
1869 }
1870
1871 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1872 {
1873         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1874
1875         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1876
1877         while (__tctx_task_work(tctx))
1878                 cond_resched();
1879 }
1880
1881 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1882                             enum task_work_notify_mode notify)
1883 {
1884         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1885         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1886         unsigned long flags;
1887         int ret;
1888
1889         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1890
1891         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1892         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1893         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1894
1895         /* task_work already pending, we're done */
1896         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1897             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1898                 return 0;
1899
1900         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1901                 return 0;
1902
1903         /*
1904          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1905          * in the list, it got run and we're fine.
1906          */
1907         ret = 0;
1908         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1909         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1910                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1911                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1912                         ret = 1;
1913                         break;
1914                 }
1915         }
1916         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1917         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1918         return ret;
1919 }
1920
1921 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1922 {
1923         struct task_struct *tsk = req->task;
1924         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1925         enum task_work_notify_mode notify;
1926         int ret;
1927
1928         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1929                 return -ESRCH;
1930
1931         /*
1932          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1933          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1934          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1935          * will do the job.
1936          */
1937         notify = TWA_NONE;
1938         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1939                 notify = TWA_SIGNAL;
1940
1941         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1942         if (!ret)
1943                 wake_up_process(tsk);
1944
1945         return ret;
1946 }
1947
1948 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1949 {
1950         struct callback_head *work, *next;
1951         bool executed = false;
1952
1953         do {
1954                 work = xchg(work_head, NULL);
1955                 if (!work)
1956                         break;
1957
1958                 do {
1959                         next = work->next;
1960                         work->func(work);
1961                         work = next;
1962                         cond_resched();
1963                 } while (work);
1964                 executed = true;
1965         } while (1);
1966
1967         return executed;
1968 }
1969
1970 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1971                                   struct callback_head *task_work)
1972 {
1973         struct callback_head *head;
1974
1975         do {
1976                 head = READ_ONCE(*work_head);
1977                 task_work->next = head;
1978         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1979 }
1980
1981 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1982                                           task_work_func_t cb)
1983 {
1984         init_task_work(&req->task_work, cb);
1985         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1986 }
1987
1988 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1989 {
1990         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1991
1992         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1993         io_cqring_fill_event(req, error);
1994         io_commit_cqring(ctx);
1995         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1996
1997         io_cqring_ev_posted(ctx);
1998         req_set_fail_links(req);
1999         io_double_put_req(req);
2000 }
2001
2002 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2003 {
2004         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2006
2007         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2008         __io_req_task_cancel(req, req->result);
2009         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2010         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2011 }
2012
2013 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2016
2017         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2018         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2019         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2020                 __io_queue_sqe(req);
2021         else
2022                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2027 {
2028         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2029
2030         __io_req_task_submit(req);
2031 }
2032
2033 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         int ret;
2036
2037         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2038         ret = io_req_task_work_add(req);
2039         if (unlikely(ret)) {
2040                 req->result = -ECANCELED;
2041                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2042                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2043         }
2044 }
2045
2046 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2047 {
2048         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2049         req->result = ret;
2050         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2051
2052         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2053                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2054 }
2055
2056 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2057 {
2058         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2059
2060         if (nxt)
2061                 io_req_task_queue(nxt);
2062 }
2063
2064 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2065 {
2066         io_queue_next(req);
2067         __io_free_req(req);
2068 }
2069
2070 struct req_batch {
2071         struct task_struct      *task;
2072         int                     task_refs;
2073         int                     ctx_refs;
2074 };
2075
2076 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2077 {
2078         rb->task_refs = 0;
2079         rb->ctx_refs = 0;
2080         rb->task = NULL;
2081 }
2082
2083 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2084                                      struct req_batch *rb)
2085 {
2086         if (rb->task)
2087                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2088         if (rb->ctx_refs)
2089                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2090 }
2091
2092 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2093                               struct io_submit_state *state)
2094 {
2095         io_queue_next(req);
2096
2097         if (req->task != rb->task) {
2098                 if (rb->task)
2099                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2100                 rb->task = req->task;
2101                 rb->task_refs = 0;
2102         }
2103         rb->task_refs++;
2104         rb->ctx_refs++;
2105
2106         io_dismantle_req(req);
2107         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2108                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2109         else
2110                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2111 }
2112
2113 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2114                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2115 {
2116         int i, nr = cs->nr;
2117         struct io_kiocb *req;
2118         struct req_batch rb;
2119
2120         io_init_req_batch(&rb);
2121         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2122         for (i = 0; i < nr; i++) {
2123                 req = cs->reqs[i];
2124                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2125         }
2126         io_commit_cqring(ctx);
2127         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2128
2129         io_cqring_ev_posted(ctx);
2130         for (i = 0; i < nr; i++) {
2131                 req = cs->reqs[i];
2132
2133                 /* submission and completion refs */
2134                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2135                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2136         }
2137
2138         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2139         cs->nr = 0;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2144  * was the last reference to this request.
2145  */
2146 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2147 {
2148         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2149
2150         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2151                 nxt = io_req_find_next(req);
2152                 __io_free_req(req);
2153         }
2154         return nxt;
2155 }
2156
2157 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2158 {
2159         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2160                 io_free_req(req);
2161 }
2162
2163 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2164 {
2165         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2166
2167         io_free_req(req);
2168 }
2169
2170 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         int ret;
2173
2174         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2175         ret = io_req_task_work_add(req);
2176         if (unlikely(ret))
2177                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2178 }
2179
2180 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2181 {
2182         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2183                 io_free_req_deferred(req);
2184 }
2185
2186 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2187 {
2188         /* drop both submit and complete references */
2189         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2190                 io_free_req(req);
2191 }
2192
2193 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2194 {
2195         /* See comment at the top of this file */
2196         smp_rmb();
2197         return __io_cqring_events(ctx);
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2201 {
2202         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2203
2204         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2205         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2206 }
2207
2208 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2209 {
2210         unsigned int cflags;
2211
2212         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2213         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2214         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2215         kfree(kbuf);
2216         return cflags;
2217 }
2218
2219 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2220 {
2221         struct io_buffer *kbuf;
2222
2223         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2224         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2225 }
2226
2227 static inline bool io_run_task_work(void)
2228 {
2229         /*
2230          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2231          * not add work to such a task.
2232          */
2233         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2234                 return false;
2235         if (current->task_works) {
2236                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2237                 task_work_run();
2238                 return true;
2239         }
2240
2241         return false;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Find and free completed poll iocbs
2246  */
2247 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2248                                struct list_head *done)
2249 {
2250         struct req_batch rb;
2251         struct io_kiocb *req;
2252
2253         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2254         smp_rmb();
2255
2256         io_init_req_batch(&rb);
2257         while (!list_empty(done)) {
2258                 int cflags = 0;
2259
2260                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2261                 list_del(&req->inflight_entry);
2262
2263                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2264                         req->iopoll_completed = 0;
2265                         if (io_rw_reissue(req))
2266                                 continue;
2267                 }
2268
2269                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2270                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2271
2272                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2273                 (*nr_events)++;
2274
2275                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2276                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2277         }
2278
2279         io_commit_cqring(ctx);
2280         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2281         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2282 }
2283
2284 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2285                         long min)
2286 {
2287         struct io_kiocb *req, *tmp;
2288         LIST_HEAD(done);
2289         bool spin;
2290         int ret;
2291
2292         /*
2293          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2294          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2295          */
2296         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2297
2298         ret = 0;
2299         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2300                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2301
2302                 /*
2303                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2304                  * If we find a request that requires polling, break out
2305                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2306                  */
2307                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2308                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2309                         continue;
2310                 }
2311                 if (!list_empty(&done))
2312                         break;
2313
2314                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2315                 if (ret < 0)
2316                         break;
2317
2318                 /* iopoll may have completed current req */
2319                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2320                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2321
2322                 if (ret && spin)
2323                         spin = false;
2324                 ret = 0;
2325         }
2326
2327         if (!list_empty(&done))
2328                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2329
2330         return ret;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2335  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2336  * as a non-spinning completion check.
2337  */
2338 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2339                                 long min)
2340 {
2341         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2342                 int ret;
2343
2344                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2345                 if (ret < 0)
2346                         return ret;
2347                 if (*nr_events >= min)
2348                         return 0;
2349         }
2350
2351         return 1;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2356  * find and complete them.
2357  */
2358 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2359 {
2360         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2361                 return;
2362
2363         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2365                 unsigned int nr_events = 0;
2366
2367                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2368
2369                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2370                 if (nr_events == 0)
2371                         break;
2372                 /*
2373                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2374                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2375                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2376                  */
2377                 if (need_resched()) {
2378                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2379                         cond_resched();
2380                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2381                 }
2382         }
2383         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2384 }
2385
2386 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2387 {
2388         unsigned int nr_events = 0;
2389         int iters = 0, ret = 0;
2390
2391         /*
2392          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2393          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2394          * that got punted to a workqueue.
2395          */
2396         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2397         do {
2398                 /*
2399                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2400                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2401                  * already triggered a CQE (eg in error).
2402                  */
2403                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2404                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2405                 if (io_cqring_events(ctx))
2406                         break;
2407
2408                 /*
2409                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2410                  * application entering polling for a command before it gets
2411                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2412                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2413                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2414                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2415                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2416                  * very same mutex.
2417                  */
2418                 if (!(++iters & 7)) {
2419                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2420                         io_run_task_work();
2421                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2422                 }
2423
2424                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2425                 if (ret <= 0)
2426                         break;
2427                 ret = 0;
2428         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2429
2430         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2431         return ret;
2432 }
2433
2434 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2435 {
2436         /*
2437          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2438          * thread.
2439          */
2440         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2441                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2442
2443                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2444         }
2445         file_end_write(req->file);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_BLOCK
2449 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2450 {
2451         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2452         int rw, ret;
2453         struct iov_iter iter;
2454
2455         /* already prepared */
2456         if (req->async_data)
2457                 return true;
2458
2459         switch (req->opcode) {
2460         case IORING_OP_READV:
2461         case IORING_OP_READ_FIXED:
2462         case IORING_OP_READ:
2463                 rw = READ;
2464                 break;
2465         case IORING_OP_WRITEV:
2466         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2467         case IORING_OP_WRITE:
2468                 rw = WRITE;
2469                 break;
2470         default:
2471                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2472                                 req->opcode);
2473                 return false;
2474         }
2475
2476         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2477         if (ret < 0)
2478                 return false;
2479         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2480 }
2481
2482 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2483 {
2484         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2485         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2486
2487         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2488                 return false;
2489         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2490             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2491                 return false;
2492         /*
2493          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2494          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2495          * -EAGAIN.
2496          */
2497         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2498                 return false;
2499         return true;
2500 }
2501 #endif
2502
2503 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2504 {
2505 #ifdef CONFIG_BLOCK
2506         if (!io_rw_should_reissue(req))
2507                 return false;
2508
2509         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2510
2511         if (io_resubmit_prep(req)) {
2512                 refcount_inc(&req->refs);
2513                 io_queue_async_work(req);
2514                 return true;
2515         }
2516         req_set_fail_links(req);
2517 #endif
2518         return false;
2519 }
2520
2521 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2522                              unsigned int issue_flags)
2523 {
2524         int cflags = 0;
2525
2526         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2527                 kiocb_end_write(req);
2528         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2529                 return;
2530         if (res != req->result)
2531                 req_set_fail_links(req);
2532         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2533                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2534         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2535 }
2536
2537 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2538 {
2539         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2540
2541         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2542 }
2543
2544 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2545 {
2546         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2547
2548 #ifdef CONFIG_BLOCK
2549         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2550         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2551                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2552
2553                 if (rw)
2554                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2555                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2556                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2557                         res = -EIO;
2558         }
2559 #endif
2560
2561         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2562                 kiocb_end_write(req);
2563
2564         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2565                 req_set_fail_links(req);
2566
2567         WRITE_ONCE(req->result, res);
2568         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2569         smp_wmb();
2570         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2571 }
2572
2573 /*
2574  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2575  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2576  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2577  * accessing the kiocb cookie.
2578  */
2579 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2580 {
2581         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2582
2583         /*
2584          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2585          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2586          * different devices.
2587          */
2588         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2589                 ctx->poll_multi_file = false;
2590         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2591                 struct io_kiocb *list_req;
2592
2593                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2594                                                 inflight_entry);
2595                 if (list_req->file != req->file)
2596                         ctx->poll_multi_file = true;
2597         }
2598
2599         /*
2600          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2601          * it to the front so we find it first.
2602          */
2603         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2604                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2605         else
2606                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2607
2608         /*
2609          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2610          * task context or in io worker task context. If current task context is
2611          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2612          */
2613         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2614             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2615                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2616 }
2617
2618 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2619 {
2620         if (state->file_refs) {
2621                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2622                 state->file_refs = 0;
2623         }
2624 }
2625
2626 /*
2627  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2628  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2629  * has more than one submission.
2630  */
2631 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2632 {
2633         if (!state)
2634                 return fget(fd);
2635
2636         if (state->file_refs) {
2637                 if (state->fd == fd) {
2638                         state->file_refs--;
2639                         return state->file;
2640                 }
2641                 io_state_file_put(state);
2642         }
2643         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2644         if (unlikely(!state->file))
2645                 return NULL;
2646
2647         state->fd = fd;
2648         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2649         return state->file;
2650 }
2651
2652 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2653 {
2654         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2655 }
2656
2657 /*
2658  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2659  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2660  * inline.
2661  */
2662 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2663 {
2664         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2665
2666         if (S_ISBLK(mode)) {
2667                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2668                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2669                         return true;
2670                 return false;
2671         }
2672         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2673                 return true;
2674         if (S_ISREG(mode)) {
2675                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2676                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2677                     file->f_op != &io_uring_fops)
2678                         return true;
2679                 return false;
2680         }
2681
2682         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2683         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2684                 return true;
2685
2686         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2687                 return false;
2688
2689         if (rw == READ)
2690                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2691
2692         return file->f_op->write_iter != NULL;
2693 }
2694
2695 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2696 {
2697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2698         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2699         struct file *file = req->file;
2700         unsigned ioprio;
2701         int ret;
2702
2703         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2704                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2705
2706         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2707         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2708                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2709                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2710         }
2711         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2712         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2713         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2714         if (unlikely(ret))
2715                 return ret;
2716
2717         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2718         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2719                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2720
2721         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2722         if (ioprio) {
2723                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2724                 if (ret)
2725                         return ret;
2726
2727                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2728         } else
2729                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2730
2731         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2732                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2733                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2734                         return -EOPNOTSUPP;
2735
2736                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2737                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2738                 req->iopoll_completed = 0;
2739         } else {
2740                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2741                         return -EINVAL;
2742                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2743         }
2744
2745         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2746         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2747         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2748         return 0;
2749 }
2750
2751 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2752 {
2753         switch (ret) {
2754         case -EIOCBQUEUED:
2755                 break;
2756         case -ERESTARTSYS:
2757         case -ERESTARTNOINTR:
2758         case -ERESTARTNOHAND:
2759         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2760                 /*
2761                  * We can't just restart the syscall, since previously
2762                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2763                  * IO with EINTR.
2764                  */
2765                 ret = -EINTR;
2766                 fallthrough;
2767         default:
2768                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2769         }
2770 }
2771
2772 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2773                        unsigned int issue_flags)
2774 {
2775         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2776         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2777
2778         /* add previously done IO, if any */
2779         if (io && io->bytes_done > 0) {
2780                 if (ret < 0)
2781                         ret = io->bytes_done;
2782                 else
2783                         ret += io->bytes_done;
2784         }
2785
2786         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2787                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2788         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2789                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2790         else
2791                 io_rw_done(kiocb, ret);
2792 }
2793
2794 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2795 {
2796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2797         size_t len = req->rw.len;
2798         struct io_mapped_ubuf *imu;
2799         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2800         size_t offset;
2801         u64 buf_addr;
2802
2803         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2804                 return -EFAULT;
2805         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2806         imu = &ctx->user_bufs[index];
2807         buf_addr = req->rw.addr;
2808
2809         /* overflow */
2810         if (buf_addr + len < buf_addr)
2811                 return -EFAULT;
2812         /* not inside the mapped region */
2813         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2814                 return -EFAULT;
2815
2816         /*
2817          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2818          * and advance us to the beginning.
2819          */
2820         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2821         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2822
2823         if (offset) {
2824                 /*
2825                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2826                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2827                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2828                  * we know that:
2829                  *
2830                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2831                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2832                  *    first and last bvec
2833                  *
2834                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2835                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2836                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2837                  * since we can just skip the first segment, which may not
2838                  * be PAGE_SIZE aligned.
2839                  */
2840                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2841
2842                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2843                         iov_iter_advance(iter, offset);
2844                 } else {
2845                         unsigned long seg_skip;
2846
2847                         /* skip first vec */
2848                         offset -= bvec->bv_len;
2849                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2850
2851                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2852                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2853                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2854                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2855                 }
2856         }
2857
2858         return 0;
2859 }
2860
2861 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2862 {
2863         if (needs_lock)
2864                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2865 }
2866
2867 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2868 {
2869         /*
2870          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2871          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2872          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2873          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2874          */
2875         if (needs_lock)
2876                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2877 }
2878
2879 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2880                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2881                                           bool needs_lock)
2882 {
2883         struct io_buffer *head;
2884
2885         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2886                 return kbuf;
2887
2888         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2889
2890         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2891
2892         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2893         if (head) {
2894                 if (!list_empty(&head->list)) {
2895                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2896                                                         list);
2897                         list_del(&kbuf->list);
2898                 } else {
2899                         kbuf = head;
2900                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2901                 }
2902                 if (*len > kbuf->len)
2903                         *len = kbuf->len;
2904         } else {
2905                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2906         }
2907
2908         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2909
2910         return kbuf;
2911 }
2912
2913 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2914                                         bool needs_lock)
2915 {
2916         struct io_buffer *kbuf;
2917         u16 bgid;
2918
2919         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2920         bgid = req->buf_index;
2921         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2922         if (IS_ERR(kbuf))
2923                 return kbuf;
2924         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2925         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2926         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2927 }
2928
2929 #ifdef CONFIG_COMPAT
2930 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2931                                 bool needs_lock)
2932 {
2933         struct compat_iovec __user *uiov;
2934         compat_ssize_t clen;
2935         void __user *buf;
2936         ssize_t len;
2937
2938         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2939         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2940                 return -EFAULT;
2941         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2942                 return -EFAULT;
2943         if (clen < 0)
2944                 return -EINVAL;
2945
2946         len = clen;
2947         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2948         if (IS_ERR(buf))
2949                 return PTR_ERR(buf);
2950         iov[0].iov_base = buf;
2951         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2952         return 0;
2953 }
2954 #endif
2955
2956 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2957                                       bool needs_lock)
2958 {
2959         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2960         void __user *buf;
2961         ssize_t len;
2962
2963         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2964                 return -EFAULT;
2965
2966         len = iov[0].iov_len;
2967         if (len < 0)
2968                 return -EINVAL;
2969         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2970         if (IS_ERR(buf))
2971                 return PTR_ERR(buf);
2972         iov[0].iov_base = buf;
2973         iov[0].iov_len = len;
2974         return 0;
2975 }
2976
2977 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2978                                     bool needs_lock)
2979 {
2980         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2981                 struct io_buffer *kbuf;
2982
2983                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2984                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2985                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2986                 return 0;
2987         }
2988         if (req->rw.len != 1)
2989                 return -EINVAL;
2990
2991 #ifdef CONFIG_COMPAT
2992         if (req->ctx->compat)
2993                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2994 #endif
2995
2996         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2997 }
2998
2999 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3000                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3001 {
3002         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3003         size_t sqe_len = req->rw.len;
3004         u8 opcode = req->opcode;
3005         ssize_t ret;
3006
3007         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3008                 *iovec = NULL;
3009                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3010         }
3011
3012         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3013         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3014                 return -EINVAL;
3015
3016         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3017                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3018                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3019                         if (IS_ERR(buf))
3020                                 return PTR_ERR(buf);
3021                         req->rw.len = sqe_len;
3022                 }
3023
3024                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3025                 *iovec = NULL;
3026                 return ret;
3027         }
3028
3029         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3030                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3031                 if (!ret)
3032                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3033                 *iovec = NULL;
3034                 return ret;
3035         }
3036
3037         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3038                               req->ctx->compat);
3039 }
3040
3041 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3042 {
3043         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3048  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3049  */
3050 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3051 {
3052         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3053         struct file *file = req->file;
3054         ssize_t ret = 0;
3055
3056         /*
3057          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3058          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3059          * the kiocb to be handled from an async context.
3060          */
3061         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3062                 return -EOPNOTSUPP;
3063         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3064                 return -EAGAIN;
3065
3066         while (iov_iter_count(iter)) {
3067                 struct iovec iovec;
3068                 ssize_t nr;
3069
3070                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3071                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3072                 } else {
3073                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3074                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3075                 }
3076
3077                 if (rw == READ) {
3078                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3079                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3080                 } else {
3081                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3082                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3083                 }
3084
3085                 if (nr < 0) {
3086                         if (!ret)
3087                                 ret = nr;
3088                         break;
3089                 }
3090                 ret += nr;
3091                 if (nr != iovec.iov_len)
3092                         break;
3093                 req->rw.len -= nr;
3094                 req->rw.addr += nr;
3095                 iov_iter_advance(iter, nr);
3096         }
3097
3098         return ret;
3099 }
3100
3101 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3102                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3103 {
3104         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3105
3106         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3107         rw->free_iovec = iovec;
3108         rw->bytes_done = 0;
3109         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3110         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3111                 return;
3112         if (!iovec) {
3113                 unsigned iov_off = 0;
3114
3115                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3116                 if (iter->iov != fast_iov) {
3117                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3118                         rw->iter.iov += iov_off;
3119                 }
3120                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3121                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3122                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3123         } else {
3124                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3125         }
3126 }
3127
3128 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3129 {
3130         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3131         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3132         return req->async_data == NULL;
3133 }
3134
3135 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3136 {
3137         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3138                 return 0;
3139
3140         return  __io_alloc_async_data(req);
3141 }
3142
3143 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3144                              const struct iovec *fast_iov,
3145                              struct iov_iter *iter, bool force)
3146 {
3147         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3148                 return 0;
3149         if (!req->async_data) {
3150                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3151                         kfree(iovec);
3152                         return -ENOMEM;
3153                 }
3154
3155                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3156         }
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3161 {
3162         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3163         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3164         int ret;
3165
3166         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3167         if (unlikely(ret < 0))
3168                 return ret;
3169
3170         iorw->bytes_done = 0;
3171         iorw->free_iovec = iov;
3172         if (iov)
3173                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3174         return 0;
3175 }
3176
3177 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3178 {
3179         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3180                 return -EBADF;
3181         return io_prep_rw(req, sqe);
3182 }
3183
3184 /*
3185  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3186  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3187  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3188  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3189  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3190  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3191  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3192  * slow path.
3193  */
3194 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3195                              int sync, void *arg)
3196 {
3197         struct wait_page_queue *wpq;
3198         struct io_kiocb *req = wait->private;
3199         struct wait_page_key *key = arg;
3200
3201         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3202
3203         if (!wake_page_match(wpq, key))
3204                 return 0;
3205
3206         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3207         list_del_init(&wait->entry);
3208
3209         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3210         refcount_inc(&req->refs);
3211         io_req_task_queue(req);
3212         return 1;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3217  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3218  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3219  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3220  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3221  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3222  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3223  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3224  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3225  * async worker threads for a blocking retry.
3226  */
3227 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3228 {
3229         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3230         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3231         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3232
3233         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3234         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3235                 return false;
3236
3237         /* Only for buffered IO */
3238         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3239                 return false;
3240
3241         /*
3242          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3243          * support callback based unlocks
3244          */
3245         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3246                 return false;
3247
3248         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3249         wait->wait.private = req;
3250         wait->wait.flags = 0;
3251         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3252         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3253         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3254         kiocb->ki_waitq = wait;
3255         return true;
3256 }
3257
3258 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3259 {
3260         if (req->file->f_op->read_iter)
3261                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3262         else if (req->file->f_op->read)
3263                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3264         else
3265                 return -EINVAL;
3266 }
3267
3268 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3269 {
3270         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3271         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3272         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3273         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3274         ssize_t io_size, ret, ret2;
3275         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3276
3277         if (rw) {
3278                 iter = &rw->iter;
3279                 iovec = NULL;
3280         } else {
3281                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3282                 if (ret < 0)
3283                         return ret;
3284         }
3285         io_size = iov_iter_count(iter);
3286         req->result = io_size;
3287
3288         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3289         if (!force_nonblock)
3290                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3291         else
3292                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3293
3294         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3295         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3296                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3297                 return ret ?: -EAGAIN;
3298         }
3299
3300         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3301         if (unlikely(ret)) {
3302                 kfree(iovec);
3303                 return ret;
3304         }
3305
3306         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3307
3308         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3309                 if (req->async_data)
3310                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3311                 goto out_free;
3312         } else if (ret == -EAGAIN) {
3313                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3314                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3315                         goto done;
3316                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3317                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3318                         goto done;
3319                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3320                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3321                 ret = 0;
3322         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3323                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3324                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3325                 goto done;
3326         }
3327
3328         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3329         if (ret2)
3330                 return ret2;
3331
3332         iovec = NULL;
3333         rw = req->async_data;
3334         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3335         iter = &rw->iter;
3336
3337         do {
3338                 io_size -= ret;
3339                 rw->bytes_done += ret;
3340                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3341                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3342                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3343                         return -EAGAIN;
3344                 }
3345
3346                 /*
3347                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3348                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3349                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3350                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3351                  */
3352                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3353                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3354                         return 0;
3355                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3356                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3357         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3358 done:
3359         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3360 out_free:
3361         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3362         if (iovec)
3363                 kfree(iovec);
3364         return 0;
3365 }
3366
3367 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3368 {
3369         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3370                 return -EBADF;
3371         return io_prep_rw(req, sqe);
3372 }
3373
3374 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3375 {
3376         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3377         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3378         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3379         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3380         ssize_t ret, ret2, io_size;
3381         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3382
3383         if (rw) {
3384                 iter = &rw->iter;
3385                 iovec = NULL;
3386         } else {
3387                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3388                 if (ret < 0)
3389                         return ret;
3390         }
3391         io_size = iov_iter_count(iter);
3392         req->result = io_size;
3393
3394         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3395         if (!force_nonblock)
3396                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3397         else
3398                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3399
3400         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3401         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3402                 goto copy_iov;
3403
3404         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3405         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3406             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3407                 goto copy_iov;
3408
3409         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3410         if (unlikely(ret))
3411                 goto out_free;
3412
3413         /*
3414          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3415          * which will be released by another thread in
3416          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3417          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3418          * we return to userspace.
3419          */
3420         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3421                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3422                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3423                                         SB_FREEZE_WRITE);
3424         }
3425         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3426
3427         if (req->file->f_op->write_iter)
3428                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3429         else if (req->file->f_op->write)
3430                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3431         else
3432                 ret2 = -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3436          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3437          */
3438         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3439                 ret2 = -EAGAIN;
3440         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3441         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3442                 goto done;
3443         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3444                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3445         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3446                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3447                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3448                         goto copy_iov;
3449 done:
3450                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3451         } else {
3452 copy_iov:
3453                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3454                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3455                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3456                 return ret ?: -EAGAIN;
3457         }
3458 out_free:
3459         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3460         if (iovec)
3461                 kfree(iovec);
3462         return ret;
3463 }
3464
3465 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3466                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3467 {
3468         struct io_rename *ren = &req->rename;
3469         const char __user *oldf, *newf;
3470
3471         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3472                 return -EBADF;
3473
3474         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3475         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3476         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3477         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3478         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3479
3480         ren->oldpath = getname(oldf);
3481         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3482                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3483
3484         ren->newpath = getname(newf);
3485         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3486                 putname(ren->oldpath);
3487                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3488         }
3489
3490         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3491         return 0;
3492 }
3493
3494 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3495 {
3496         struct io_rename *ren = &req->rename;
3497         int ret;
3498
3499         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3500                 return -EAGAIN;
3501
3502         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3503                                 ren->newpath, ren->flags);
3504
3505         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3506         if (ret < 0)
3507                 req_set_fail_links(req);
3508         io_req_complete(req, ret);
3509         return 0;
3510 }
3511
3512 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3513                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3514 {
3515         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3516         const char __user *fname;
3517
3518         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3519                 return -EBADF;
3520
3521         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3522
3523         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3524         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3525                 return -EINVAL;
3526
3527         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3528         un->filename = getname(fname);
3529         if (IS_ERR(un->filename))
3530                 return PTR_ERR(un->filename);
3531
3532         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3537 {
3538         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3539         int ret;
3540
3541         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3542                 return -EAGAIN;
3543
3544         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3545                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3546         else
3547                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3548
3549         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3550         if (ret < 0)
3551                 req_set_fail_links(req);
3552         io_req_complete(req, ret);
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3557                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3558 {
3559 #if defined(CONFIG_NET)
3560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3561                 return -EINVAL;
3562         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3563             sqe->buf_index)
3564                 return -EINVAL;
3565
3566         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3567         return 0;
3568 #else
3569         return -EOPNOTSUPP;
3570 #endif
3571 }
3572
3573 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3574 {
3575 #if defined(CONFIG_NET)
3576         struct socket *sock;
3577         int ret;
3578
3579         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3580                 return -EAGAIN;
3581
3582         sock = sock_from_file(req->file);
3583         if (unlikely(!sock))
3584                 return -ENOTSOCK;
3585
3586         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3587         if (ret < 0)
3588                 req_set_fail_links(req);
3589         io_req_complete(req, ret);
3590         return 0;
3591 #else
3592         return -EOPNOTSUPP;
3593 #endif
3594 }
3595
3596 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3597                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3598 {
3599         struct io_splice* sp = &req->splice;
3600         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3601
3602         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3603                 return -EINVAL;
3604
3605         sp->file_in = NULL;
3606         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3607         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3608
3609         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3610                 return -EINVAL;
3611
3612         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3613                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3614         if (!sp->file_in)
3615                 return -EBADF;
3616         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3617
3618         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3619                 /*
3620                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3621                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3622                  */
3623                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3624         }
3625
3626         return 0;
3627 }
3628
3629 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3630                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3631 {
3632         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3633                 return -EINVAL;
3634         return __io_splice_prep(req, sqe);
3635 }
3636
3637 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3638 {
3639         struct io_splice *sp = &req->splice;
3640         struct file *in = sp->file_in;
3641         struct file *out = sp->file_out;
3642         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3643         long ret = 0;
3644
3645         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3646                 return -EAGAIN;
3647         if (sp->len)
3648                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3649
3650         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3651         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3652
3653         if (ret != sp->len)
3654                 req_set_fail_links(req);
3655         io_req_complete(req, ret);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3660 {
3661         struct io_splice* sp = &req->splice;
3662
3663         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3664         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3665         return __io_splice_prep(req, sqe);
3666 }
3667
3668 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3669 {
3670         struct io_splice *sp = &req->splice;
3671         struct file *in = sp->file_in;
3672         struct file *out = sp->file_out;
3673         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3674         loff_t *poff_in, *poff_out;
3675         long ret = 0;
3676
3677         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3678                 return -EAGAIN;
3679
3680         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3681         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3682
3683         if (sp->len)
3684                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3685
3686         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3687         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3688
3689         if (ret != sp->len)
3690                 req_set_fail_links(req);
3691         io_req_complete(req, ret);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 /*
3696  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3697  */
3698 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3699 {
3700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3701
3702         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704
3705         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3710 {
3711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3712
3713         if (!req->file)
3714                 return -EBADF;
3715
3716         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3717                 return -EINVAL;
3718         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3719                 return -EINVAL;
3720
3721         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3722         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3723                 return -EINVAL;
3724
3725         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3726         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3727         return 0;
3728 }
3729
3730 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3731 {
3732         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3733         int ret;
3734
3735         /* fsync always requires a blocking context */
3736         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3737                 return -EAGAIN;
3738
3739         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3740                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3741                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3742         if (ret < 0)
3743                 req_set_fail_links(req);
3744         io_req_complete(req, ret);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3749                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3750 {
3751         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3757         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3758         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3763 {
3764         int ret;
3765
3766         /* fallocate always requiring blocking context */
3767         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3768                 return -EAGAIN;
3769         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3770                                 req->sync.len);
3771         if (ret < 0)
3772                 req_set_fail_links(req);
3773         io_req_complete(req, ret);
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3778 {
3779         const char __user *fname;
3780         int ret;
3781
3782         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3783                 return -EINVAL;
3784         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3785                 return -EBADF;
3786
3787         /* open.how should be already initialised */
3788         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3789                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3790
3791         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3792         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3793         req->open.filename = getname(fname);
3794         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3795                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3796                 req->open.filename = NULL;
3797                 return ret;
3798         }
3799         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3800         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3801         return 0;
3802 }
3803
3804 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3805 {
3806         u64 flags, mode;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3811         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3812         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3813         return __io_openat_prep(req, sqe);
3814 }
3815
3816 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3817 {
3818         struct open_how __user *how;
3819         size_t len;
3820         int ret;
3821
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3823                 return -EINVAL;
3824         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3825         len = READ_ONCE(sqe->len);
3826         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3830                                         len);
3831         if (ret)
3832                 return ret;
3833
3834         return __io_openat_prep(req, sqe);
3835 }
3836
3837 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3838 {
3839         struct open_flags op;
3840         struct file *file;
3841         bool nonblock_set;
3842         bool resolve_nonblock;
3843         int ret;
3844
3845         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3846         if (ret)
3847                 goto err;
3848         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3849         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3850         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3851                 /*
3852                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3853                  * it'll always -EAGAIN
3854                  */
3855                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3856                         return -EAGAIN;
3857                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3858                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3859         }
3860
3861         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3862         if (ret < 0)
3863                 goto err;
3864
3865         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3866         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3867         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3868             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3869                 /*
3870                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3871                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3872                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3873                  */
3874                 put_unused_fd(ret);
3875                 return -EAGAIN;
3876         }
3877
3878         if (IS_ERR(file)) {
3879                 put_unused_fd(ret);
3880                 ret = PTR_ERR(file);
3881         } else {
3882                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3883                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3884                 fsnotify_open(file);
3885                 fd_install(ret, file);
3886         }
3887 err:
3888         putname(req->open.filename);
3889         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3890         if (ret < 0)
3891                 req_set_fail_links(req);
3892         io_req_complete(req, ret);
3893         return 0;
3894 }
3895
3896 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3897 {
3898         return io_openat2(req, issue_flags);
3899 }
3900
3901 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3902                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3903 {
3904         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3905         u64 tmp;
3906
3907         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3908                 return -EINVAL;
3909
3910         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3911         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3912                 return -EINVAL;
3913
3914         memset(p, 0, sizeof(*p));
3915         p->nbufs = tmp;
3916         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3917         return 0;
3918 }
3919
3920 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3921                                int bgid, unsigned nbufs)
3922 {
3923         unsigned i = 0;
3924
3925         /* shouldn't happen */
3926         if (!nbufs)
3927                 return 0;
3928
3929         /* the head kbuf is the list itself */
3930         while (!list_empty(&buf->list)) {
3931                 struct io_buffer *nxt;
3932
3933                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3934                 list_del(&nxt->list);
3935                 kfree(nxt);
3936                 if (++i == nbufs)
3937                         return i;
3938         }
3939         i++;
3940         kfree(buf);
3941         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3942
3943         return i;
3944 }
3945
3946 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3947 {
3948         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3949         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3950         struct io_buffer *head;
3951         int ret = 0;
3952         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3953
3954         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3955
3956         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3957
3958         ret = -ENOENT;
3959         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3960         if (head)
3961                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3962         if (ret < 0)
3963                 req_set_fail_links(req);
3964
3965         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3966         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3967                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3968                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3969         } else {
3970                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3971                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3972         }
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3977                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3978 {
3979         unsigned long size;
3980         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3981         u64 tmp;
3982
3983         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3984                 return -EINVAL;
3985
3986         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3987         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3988                 return -E2BIG;
3989         p->nbufs = tmp;
3990         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3991         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3992
3993         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3994         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3995                 return -EFAULT;
3996
3997         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3998         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3999         if (tmp > USHRT_MAX)
4000                 return -E2BIG;
4001         p->bid = tmp;
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4006 {
4007         struct io_buffer *buf;
4008         u64 addr = pbuf->addr;
4009         int i, bid = pbuf->bid;
4010
4011         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4012                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4013                 if (!buf)
4014                         break;
4015
4016                 buf->addr = addr;
4017                 buf->len = pbuf->len;
4018                 buf->bid = bid;
4019                 addr += pbuf->len;
4020                 bid++;
4021                 if (!*head) {
4022                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4023                         *head = buf;
4024                 } else {
4025                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4026                 }
4027         }
4028
4029         return i ? i : -ENOMEM;
4030 }
4031
4032 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4033 {
4034         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4036         struct io_buffer *head, *list;
4037         int ret = 0;
4038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4039
4040         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4041
4042         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4043
4044         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4045
4046         ret = io_add_buffers(p, &head);
4047         if (ret >= 0 && !list) {
4048                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4049                 if (ret < 0)
4050                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4051         }
4052         if (ret < 0)
4053                 req_set_fail_links(req);
4054
4055         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4056         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4057                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4058                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4059         } else {
4060                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4061                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4062         }
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4067                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4076         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4078
4079         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4080                 struct epoll_event __user *ev;
4081
4082                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4083                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4084                         return -EFAULT;
4085         }
4086
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4096         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4097         int ret;
4098         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4099
4100         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4101         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4102                 return -EAGAIN;
4103
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail_links(req);
4106         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4116         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4117                 return -EINVAL;
4118         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4122         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4123         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4131 {
4132 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4133         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4134         int ret;
4135
4136         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4137                 return -EAGAIN;
4138
4139         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4140         if (ret < 0)
4141                 req_set_fail_links(req);
4142         io_req_complete(req, ret);
4143         return 0;
4144 #else
4145         return -EOPNOTSUPP;
4146 #endif
4147 }
4148
4149 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4152                 return -EINVAL;
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4154                 return -EINVAL;
4155
4156         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4157         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4158         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4163 {
4164         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4165         int ret;
4166
4167         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4168                 switch (fa->advice) {
4169                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4170                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4171                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4172                         break;
4173                 default:
4174                         return -EAGAIN;
4175                 }
4176         }
4177
4178         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4179         if (ret < 0)
4180                 req_set_fail_links(req);
4181         io_req_complete(req, ret);
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4186 {
4187         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4188                 return -EINVAL;
4189         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4196         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4197         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4198         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4199
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4204 {
4205         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4206         int ret;
4207
4208         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4209                 /* only need file table for an actual valid fd */
4210                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4211                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4212                 return -EAGAIN;
4213         }
4214
4215         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4216                        ctx->buffer);
4217
4218         if (ret < 0)
4219                 req_set_fail_links(req);
4220         io_req_complete(req, ret);
4221         return 0;
4222 }
4223
4224 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4225 {
4226         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4227                 return -EINVAL;
4228         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4229             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4230                 return -EINVAL;
4231         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4232                 return -EBADF;
4233
4234         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4235         return 0;
4236 }
4237
4238 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4239 {
4240         struct files_struct *files = current->files;
4241         struct io_close *close = &req->close;
4242         struct fdtable *fdt;
4243         struct file *file;
4244         int ret;
4245
4246         file = NULL;
4247         ret = -EBADF;
4248         spin_lock(&files->file_lock);
4249         fdt = files_fdtable(files);
4250         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4251                 spin_unlock(&files->file_lock);
4252                 goto err;
4253         }
4254         file = fdt->fd[close->fd];
4255         if (!file) {
4256                 spin_unlock(&files->file_lock);
4257                 goto err;
4258         }
4259
4260         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4261                 spin_unlock(&files->file_lock);
4262                 file = NULL;
4263                 goto err;
4264         }
4265
4266         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4267         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4268                 spin_unlock(&files->file_lock);
4269                 return -EAGAIN;
4270         }
4271
4272         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4273         spin_unlock(&files->file_lock);
4274         if (ret < 0) {
4275                 if (ret == -ENOENT)
4276                         ret = -EBADF;
4277                 goto err;
4278         }
4279
4280         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4281         ret = filp_close(file, current->files);
4282 err:
4283         if (ret < 0)
4284                 req_set_fail_links(req);
4285         if (file)
4286                 fput(file);
4287         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4292 {
4293         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4294
4295         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4296                 return -EINVAL;
4297         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4298                 return -EINVAL;
4299
4300         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4301         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4302         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4307 {
4308         int ret;
4309
4310         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4311         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4312                 return -EAGAIN;
4313
4314         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4315                                 req->sync.flags);
4316         if (ret < 0)
4317                 req_set_fail_links(req);
4318         io_req_complete(req, ret);
4319         return 0;
4320 }
4321
4322 #if defined(CONFIG_NET)
4323 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4324                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4325 {
4326         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4327
4328         if (async_msg)
4329                 return -EAGAIN;
4330         if (io_alloc_async_data(req)) {
4331                 kfree(kmsg->free_iov);
4332                 return -ENOMEM;
4333         }
4334         async_msg = req->async_data;
4335         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4336         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4337         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4338         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4339         if (!async_msg->free_iov)
4340                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4341
4342         return -EAGAIN;
4343 }
4344
4345 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4346                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4347 {
4348         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4349         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4350         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4351                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4352 }
4353
4354 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4355 {
4356         int ret;
4357
4358         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4359                 return 0;
4360         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4361         if (!ret)
4362                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4363         return ret;
4364 }
4365
4366 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4367 {
4368         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4369
4370         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4374         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4375         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4376
4377 #ifdef CONFIG_COMPAT
4378         if (req->ctx->compat)
4379                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4380 #endif
4381         return 0;
4382 }
4383
4384 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4385 {
4386         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4387         struct socket *sock;
4388         unsigned flags;
4389         int min_ret = 0;
4390         int ret;
4391
4392         sock = sock_from_file(req->file);
4393         if (unlikely(!sock))
4394                 return -ENOTSOCK;
4395
4396         kmsg = req->async_data;
4397         if (!kmsg) {
4398                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4399                 if (ret)
4400                         return ret;
4401                 kmsg = &iomsg;
4402         }
4403
4404         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4405         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4406                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4407         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4408                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4409
4410         if (flags & MSG_WAITALL)
4411                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4412
4413         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4414         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4415                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4416         if (ret == -ERESTARTSYS)
4417                 ret = -EINTR;
4418
4419         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4420         if (kmsg->free_iov)
4421                 kfree(kmsg->free_iov);
4422         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4423         if (ret < min_ret)
4424                 req_set_fail_links(req);
4425         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4426         return 0;
4427 }
4428
4429 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4430 {
4431         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4432         struct msghdr msg;
4433         struct iovec iov;
4434         struct socket *sock;
4435         unsigned flags;
4436         int min_ret = 0;
4437         int ret;
4438
4439         sock = sock_from_file(req->file);
4440         if (unlikely(!sock))
4441                 return -ENOTSOCK;
4442
4443         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4444         if (unlikely(ret))
4445                 return ret;
4446
4447         msg.msg_name = NULL;
4448         msg.msg_control = NULL;
4449         msg.msg_controllen = 0;
4450         msg.msg_namelen = 0;
4451
4452         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4453         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4454                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4455         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4456                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4457
4458         if (flags & MSG_WAITALL)
4459                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4460
4461         msg.msg_flags = flags;
4462         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4463         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4464                 return -EAGAIN;
4465         if (ret == -ERESTARTSYS)
4466                 ret = -EINTR;
4467
4468         if (ret < min_ret)
4469                 req_set_fail_links(req);
4470         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4471         return 0;
4472 }
4473
4474 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4475                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4476 {
4477         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4478         struct iovec __user *uiov;
4479         size_t iov_len;
4480         int ret;
4481
4482         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4483                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4484         if (ret)
4485                 return ret;
4486
4487         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4488                 if (iov_len > 1)
4489                         return -EINVAL;
4490                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4491                         return -EFAULT;
4492                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4493                 iomsg->free_iov = NULL;
4494         } else {
4495                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4496                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4497                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4498                                      false);
4499                 if (ret > 0)
4500                         ret = 0;
4501         }
4502
4503         return ret;
4504 }
4505
4506 #ifdef CONFIG_COMPAT
4507 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4508                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4509 {
4510         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4511         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4512         struct compat_iovec __user *uiov;
4513         compat_uptr_t ptr;
4514         compat_size_t len;
4515         int ret;
4516
4517         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4518         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4519                                         &ptr, &len);
4520         if (ret)
4521                 return ret;
4522
4523         uiov = compat_ptr(ptr);
4524         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4525                 compat_ssize_t clen;
4526
4527                 if (len > 1)
4528                         return -EINVAL;
4529                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4530                         return -EFAULT;
4531                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4532                         return -EFAULT;
4533                 if (clen < 0)
4534                         return -EINVAL;
4535                 sr->len = clen;
4536                 iomsg->free_iov = NULL;
4537         } else {
4538                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4539                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4540                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4541                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4542                 if (ret < 0)
4543                         return ret;
4544         }
4545
4546         return 0;
4547 }
4548 #endif
4549
4550 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4551                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4552 {
4553         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4554
4555 #ifdef CONFIG_COMPAT
4556         if (req->ctx->compat)
4557                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4558 #endif
4559
4560         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4561 }
4562
4563 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4564                                                bool needs_lock)
4565 {
4566         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4567         struct io_buffer *kbuf;
4568
4569         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4570         if (IS_ERR(kbuf))
4571                 return kbuf;
4572
4573         sr->kbuf = kbuf;
4574         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4575         return kbuf;
4576 }
4577
4578 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4579 {
4580         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4581 }
4582
4583 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4584 {
4585         int ret;
4586
4587         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4588                 return 0;
4589         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4590         if (!ret)
4591                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4592         return ret;
4593 }
4594
4595 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4596 {
4597         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4598
4599         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4600                 return -EINVAL;
4601
4602         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4603         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4604         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4605         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4606
4607 #ifdef CONFIG_COMPAT
4608         if (req->ctx->compat)
4609                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4610 #endif
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4615 {
4616         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4617         struct socket *sock;
4618         struct io_buffer *kbuf;
4619         unsigned flags;
4620         int min_ret = 0;
4621         int ret, cflags = 0;
4622         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4623
4624         sock = sock_from_file(req->file);
4625         if (unlikely(!sock))
4626                 return -ENOTSOCK;
4627
4628         kmsg = req->async_data;
4629         if (!kmsg) {
4630                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4631                 if (ret)
4632                         return ret;
4633                 kmsg = &iomsg;
4634         }
4635
4636         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4637                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4638                 if (IS_ERR(kbuf))
4639                         return PTR_ERR(kbuf);
4640                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4641                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4642                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4643                                 1, req->sr_msg.len);
4644         }
4645
4646         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4647         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4648                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4649         else if (force_nonblock)
4650                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4651
4652         if (flags & MSG_WAITALL)
4653                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4654
4655         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4656                                         kmsg->uaddr, flags);
4657         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4658                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4659         if (ret == -ERESTARTSYS)
4660                 ret = -EINTR;
4661
4662         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4663                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4664         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4665         if (kmsg->free_iov)
4666                 kfree(kmsg->free_iov);
4667         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4668         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4669                 req_set_fail_links(req);
4670         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4671         return 0;
4672 }
4673
4674 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4675 {
4676         struct io_buffer *kbuf;
4677         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4678         struct msghdr msg;
4679         void __user *buf = sr->buf;
4680         struct socket *sock;
4681         struct iovec iov;
4682         unsigned flags;
4683         int min_ret = 0;
4684         int ret, cflags = 0;
4685         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4686
4687         sock = sock_from_file(req->file);
4688         if (unlikely(!sock))
4689                 return -ENOTSOCK;
4690
4691         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4692                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4693                 if (IS_ERR(kbuf))
4694                         return PTR_ERR(kbuf);
4695                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4696         }
4697
4698         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4699         if (unlikely(ret))
4700                 goto out_free;
4701
4702         msg.msg_name = NULL;
4703         msg.msg_control = NULL;
4704         msg.msg_controllen = 0;
4705         msg.msg_namelen = 0;
4706         msg.msg_iocb = NULL;
4707         msg.msg_flags = 0;
4708
4709         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4710         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4711                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4712         else if (force_nonblock)
4713                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4714
4715         if (flags & MSG_WAITALL)
4716                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4717
4718         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4719         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4720                 return -EAGAIN;
4721         if (ret == -ERESTARTSYS)
4722                 ret = -EINTR;
4723 out_free:
4724         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4725                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4726         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4727                 req_set_fail_links(req);
4728         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4733 {
4734         struct io_accept *accept = &req->accept;
4735
4736         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4737                 return -EINVAL;
4738         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4739                 return -EINVAL;
4740
4741         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4742         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4743         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4744         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4749 {
4750         struct io_accept *accept = &req->accept;
4751         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4752         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4753         int ret;
4754
4755         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4756                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4757
4758         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4759                                         accept->addr_len, accept->flags,
4760                                         accept->nofile);
4761         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4762                 return -EAGAIN;
4763         if (ret < 0) {
4764                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4765                         ret = -EINTR;
4766                 req_set_fail_links(req);
4767         }
4768         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4769         return 0;
4770 }
4771
4772 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4773 {
4774         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4775         struct io_connect *conn = &req->connect;
4776
4777         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4778 }
4779
4780 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4781 {
4782         struct io_connect *conn = &req->connect;
4783
4784         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4785                 return -EINVAL;
4786         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4787                 return -EINVAL;
4788
4789         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4790         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4791         return 0;
4792 }
4793
4794 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4795 {
4796         struct io_async_connect __io, *io;
4797         unsigned file_flags;
4798         int ret;
4799         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4800
4801         if (req->async_data) {
4802                 io = req->async_data;
4803         } else {
4804                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4805                                                 req->connect.addr_len,
4806                                                 &__io.address);
4807                 if (ret)
4808                         goto out;
4809                 io = &__io;
4810         }
4811
4812         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4813
4814         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4815                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4816         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4817                 if (req->async_data)
4818                         return -EAGAIN;
4819                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4820                         ret = -ENOMEM;
4821                         goto out;
4822                 }
4823                 io = req->async_data;
4824                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4825                 return -EAGAIN;
4826         }
4827         if (ret == -ERESTARTSYS)
4828                 ret = -EINTR;
4829 out:
4830         if (ret < 0)
4831                 req_set_fail_links(req);
4832         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4833         return 0;
4834 }
4835 #else /* !CONFIG_NET */
4836 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4837 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4838 {                                                                       \
4839         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4840 }
4841
4842 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4843 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4844 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4845 {                                                                       \
4846         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4847 }                                                                       \
4848
4849 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4850 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4851 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4852 {                                                                       \
4853         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4854 }
4855
4856 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4857 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4858 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4859 IO_NETOP_PREP(accept);
4860 IO_NETOP_FN(send);
4861 IO_NETOP_FN(recv);
4862 #endif /* CONFIG_NET */
4863
4864 struct io_poll_table {
4865         struct poll_table_struct pt;
4866         struct io_kiocb *req;
4867         int error;
4868 };
4869
4870 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4871                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4872 {
4873         int ret;
4874
4875         /* for instances that support it check for an event match first: */
4876         if (mask && !(mask & poll->events))
4877                 return 0;
4878
4879         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4880
4881         list_del_init(&poll->wait.entry);
4882
4883         req->result = mask;
4884         req->task_work.func = func;
4885         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4886
4887         /*
4888          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4889          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4890          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4891          * have the needed state needed for it anyway.
4892          */
4893         ret = io_req_task_work_add(req);
4894         if (unlikely(ret)) {
4895                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4896                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4897         }
4898         return 1;
4899 }
4900
4901 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4902         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4903 {
4904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4905
4906         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4907                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4908
4909                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4910         }
4911
4912         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4913         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4914                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4915                 return true;
4916         }
4917
4918         return false;
4919 }
4920
4921 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4922 {
4923         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4924         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4925                 return req->async_data;
4926         return req->apoll->double_poll;
4927 }
4928
4929 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4930 {
4931         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4932                 return &req->poll;
4933         return &req->apoll->poll;
4934 }
4935
4936 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4937 {
4938         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4939
4940         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4941
4942         if (poll && poll->head) {
4943                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4944
4945                 spin_lock(&head->lock);
4946                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4947                 if (poll->wait.private)
4948                         refcount_dec(&req->refs);
4949                 poll->head = NULL;
4950                 spin_unlock(&head->lock);
4951         }
4952 }
4953
4954 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4955 {
4956         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4957
4958         io_poll_remove_double(req);
4959         req->poll.done = true;
4960         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4961         io_commit_cqring(ctx);
4962 }
4963
4964 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4965 {
4966         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4967         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4968         struct io_kiocb *nxt;
4969
4970         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4971                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4972         } else {
4973                 hash_del(&req->hash_node);
4974                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4975                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4976
4977                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4978                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4979                 if (nxt)
4980                         __io_req_task_submit(nxt);
4981         }
4982
4983         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4984 }
4985
4986 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4987                                int sync, void *key)
4988 {
4989         struct io_kiocb *req = wait->private;
4990         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4991         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4992
4993         /* for instances that support it check for an event match first: */
4994         if (mask && !(mask & poll->events))
4995                 return 0;
4996
4997         list_del_init(&wait->entry);
4998
4999         if (poll && poll->head) {
5000                 bool done;
5001
5002                 spin_lock(&poll->head->lock);
5003                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5004                 if (!done)
5005                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5006                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5007                 wait->private = NULL;
5008                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5009                 if (!done) {
5010                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5011                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5012                 }
5013         }
5014         refcount_dec(&req->refs);
5015         return 1;
5016 }
5017
5018 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5019                               wait_queue_func_t wake_func)
5020 {
5021         poll->head = NULL;
5022         poll->done = false;
5023         poll->canceled = false;
5024         poll->events = events;
5025         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5026         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5027 }
5028
5029 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5030                             struct wait_queue_head *head,
5031                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5032 {
5033         struct io_kiocb *req = pt->req;
5034
5035         /*
5036          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5037          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5038          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5039          */
5040         if (unlikely(poll->head)) {
5041                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5042
5043                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5044                 if (*poll_ptr) {
5045                         pt->error = -EINVAL;
5046                         return;
5047                 }
5048                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5049                 if (poll->head == head)
5050                         return;
5051                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5052                 if (!poll) {
5053                         pt->error = -ENOMEM;
5054                         return;
5055                 }
5056                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5057                 refcount_inc(&req->refs);
5058                 poll->wait.private = req;
5059                 *poll_ptr = poll;
5060         }
5061
5062         pt->error = 0;
5063         poll->head = head;
5064
5065         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5066                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5067         else
5068                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5069 }
5070
5071 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5072                                struct poll_table_struct *p)
5073 {
5074         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5075         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5076
5077         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5078 }
5079
5080 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5081 {
5082         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5083         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5085
5086         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5087
5088         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5089                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5090                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5091                 return;
5092         }
5093
5094         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5095         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5096                 hash_del(&req->hash_node);
5097
5098         io_poll_remove_double(req);
5099         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5100
5101         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5102                 __io_req_task_submit(req);
5103         else
5104                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5105
5106         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5107         kfree(apoll->double_poll);
5108         kfree(apoll);
5109 }
5110
5111 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5112                         void *key)
5113 {
5114         struct io_kiocb *req = wait->private;
5115         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5116
5117         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5118                                         key_to_poll(key));
5119
5120         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5121 }
5122
5123 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5124 {
5125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5126         struct hlist_head *list;
5127
5128         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5129         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5130 }
5131
5132 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5133                                       struct io_poll_iocb *poll,
5134                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5135                                       wait_queue_func_t wake_func)
5136         __acquires(&ctx->completion_lock)
5137 {
5138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5139         bool cancel = false;
5140
5141         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5142         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5143         poll->file = req->file;
5144         poll->wait.private = req;
5145
5146         ipt->pt._key = mask;
5147         ipt->req = req;
5148         ipt->error = -EINVAL;
5149
5150         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5151
5152         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5153         if (likely(poll->head)) {
5154                 spin_lock(&poll->head->lock);
5155                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5156                         if (ipt->error)
5157                                 cancel = true;
5158                         ipt->error = 0;
5159                         mask = 0;
5160                 }
5161                 if (mask || ipt->error)
5162                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5163                 else if (cancel)
5164                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5165                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5166                         io_poll_req_insert(req);
5167                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5168         }
5169
5170         return mask;
5171 }
5172
5173 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5174 {
5175         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5177         struct async_poll *apoll;
5178         struct io_poll_table ipt;
5179         __poll_t mask, ret;
5180         int rw;
5181
5182         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5183                 return false;
5184         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5185                 return false;
5186         if (def->pollin)
5187                 rw = READ;
5188         else if (def->pollout)
5189                 rw = WRITE;
5190         else
5191                 return false;
5192         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5193         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5194                 return false;
5195
5196         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5197         if (unlikely(!apoll))
5198                 return false;
5199         apoll->double_poll = NULL;
5200
5201         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5202         req->apoll = apoll;
5203
5204         mask = 0;
5205         if (def->pollin)
5206                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5207         if (def->pollout)
5208                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5209
5210         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5211         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5212             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5213                 mask &= ~POLLIN;
5214
5215         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5216
5217         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5218
5219         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5220                                         io_async_wake);
5221         if (ret || ipt.error) {
5222                 io_poll_remove_double(req);
5223                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5224                 kfree(apoll->double_poll);
5225                 kfree(apoll);
5226                 return false;
5227         }
5228         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5229         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5230                                         apoll->poll.events);
5231         return true;
5232 }
5233
5234 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5235                                  struct io_poll_iocb *poll)
5236 {
5237         bool do_complete = false;
5238
5239         spin_lock(&poll->head->lock);
5240         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5241         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5242                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5243                 do_complete = true;
5244         }
5245         spin_unlock(&poll->head->lock);
5246         hash_del(&req->hash_node);
5247         return do_complete;
5248 }
5249
5250 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5251 {
5252         bool do_complete;
5253
5254         io_poll_remove_double(req);
5255
5256         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5257                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5258         } else {
5259                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5260
5261                 /* non-poll requests have submit ref still */
5262                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5263                 if (do_complete) {
5264                         io_put_req(req);
5265                         kfree(apoll->double_poll);
5266                         kfree(apoll);
5267                 }
5268         }
5269
5270         if (do_complete) {
5271                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5272                 io_commit_cqring(req->ctx);
5273                 req_set_fail_links(req);
5274                 io_put_req_deferred(req, 1);
5275         }
5276
5277         return do_complete;
5278 }
5279
5280 /*
5281  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5282  */
5283 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5284                                struct files_struct *files)
5285 {
5286         struct hlist_node *tmp;
5287         struct io_kiocb *req;
5288         int posted = 0, i;
5289
5290         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5291         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5292                 struct hlist_head *list;
5293
5294                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5295                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5296                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5297                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5298                 }
5299         }
5300         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5301
5302         if (posted)
5303                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5304
5305         return posted != 0;
5306 }
5307
5308 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5309 {
5310         struct hlist_head *list;
5311         struct io_kiocb *req;
5312
5313         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5314         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5315                 if (sqe_addr != req->user_data)
5316                         continue;
5317                 if (io_poll_remove_one(req))
5318                         return 0;
5319                 return -EALREADY;
5320         }
5321
5322         return -ENOENT;
5323 }
5324
5325 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5326                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5327 {
5328         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5329                 return -EINVAL;
5330         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5331             sqe->poll_events)
5332                 return -EINVAL;
5333
5334         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5335         return 0;
5336 }
5337
5338 /*
5339  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5340  * and remove it if found.
5341  */
5342 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5343 {
5344         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5345         int ret;
5346
5347         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5348         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5349         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5350
5351         if (ret < 0)
5352                 req_set_fail_links(req);
5353         io_req_complete(req, ret);
5354         return 0;
5355 }
5356
5357 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5358                         void *key)
5359 {
5360         struct io_kiocb *req = wait->private;
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362
5363         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5364 }
5365
5366 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5367                                struct poll_table_struct *p)
5368 {
5369         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5370
5371         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         u32 events;
5378
5379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5380                 return -EINVAL;
5381         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5385 #ifdef __BIG_ENDIAN
5386         events = swahw32(events);
5387 #endif
5388         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5389                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5390         return 0;
5391 }
5392
5393 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5394 {
5395         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5397         struct io_poll_table ipt;
5398         __poll_t mask;
5399
5400         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5401
5402         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5403                                         io_poll_wake);
5404
5405         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5406                 ipt.error = 0;
5407                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5408         }
5409         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5410
5411         if (mask) {
5412                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5413                 io_put_req(req);
5414         }
5415         return ipt.error;
5416 }
5417
5418 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5419 {
5420         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5421                                                 struct io_timeout_data, timer);
5422         struct io_kiocb *req = data->req;
5423         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5424         unsigned long flags;
5425
5426         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5427         list_del_init(&req->timeout.list);
5428         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5429                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5430
5431         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5432         io_commit_cqring(ctx);
5433         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5434
5435         io_cqring_ev_posted(ctx);
5436         req_set_fail_links(req);
5437         io_put_req(req);
5438         return HRTIMER_NORESTART;
5439 }
5440
5441 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5442                                            __u64 user_data)
5443 {
5444         struct io_timeout_data *io;
5445         struct io_kiocb *req;
5446         int ret = -ENOENT;
5447
5448         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5449                 if (user_data == req->user_data) {
5450                         ret = 0;
5451                         break;
5452                 }
5453         }
5454
5455         if (ret == -ENOENT)
5456                 return ERR_PTR(ret);
5457
5458         io = req->async_data;
5459         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5460         if (ret == -1)
5461                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5462         list_del_init(&req->timeout.list);
5463         return req;
5464 }
5465
5466 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5467 {
5468         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5469
5470         if (IS_ERR(req))
5471                 return PTR_ERR(req);
5472
5473         req_set_fail_links(req);
5474         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5475         io_put_req_deferred(req, 1);
5476         return 0;
5477 }
5478
5479 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5480                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5481 {
5482         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5483         struct io_timeout_data *data;
5484
5485         if (IS_ERR(req))
5486                 return PTR_ERR(req);
5487
5488         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5489         data = req->async_data;
5490         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5491         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5492         data->timer.function = io_timeout_fn;
5493         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5494         return 0;
5495 }
5496
5497 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5498                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5499 {
5500         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5501
5502         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5503                 return -EINVAL;
5504         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5505                 return -EINVAL;
5506         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5507                 return -EINVAL;
5508
5509         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5510         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5511         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5512                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5513                         return -EINVAL;
5514                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5515                         return -EFAULT;
5516         } else if (tr->flags) {
5517                 /* timeout removal doesn't support flags */
5518                 return -EINVAL;
5519         }
5520
5521         return 0;
5522 }
5523
5524 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5525 {
5526         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5527                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5528 }
5529
5530 /*
5531  * Remove or update an existing timeout command
5532  */
5533 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5534 {
5535         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5536         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5537         int ret;
5538
5539         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5540         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5541                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5542         else
5543                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5544                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5545
5546         io_cqring_fill_event(req, ret);
5547         io_commit_cqring(ctx);
5548         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5549         io_cqring_ev_posted(ctx);
5550         if (ret < 0)
5551                 req_set_fail_links(req);
5552         io_put_req(req);
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5557                            bool is_timeout_link)
5558 {
5559         struct io_timeout_data *data;
5560         unsigned flags;
5561         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5562
5563         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5564                 return -EINVAL;
5565         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5566                 return -EINVAL;
5567         if (off && is_timeout_link)
5568                 return -EINVAL;
5569         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5570         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5571                 return -EINVAL;
5572
5573         req->timeout.off = off;
5574
5575         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5576                 return -ENOMEM;
5577
5578         data = req->async_data;
5579         data->req = req;
5580
5581         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5582                 return -EFAULT;
5583
5584         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5585         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5586         io_req_track_inflight(req);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5591 {
5592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5593         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5594         struct list_head *entry;
5595         u32 tail, off = req->timeout.off;
5596
5597         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5598
5599         /*
5600          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5601          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5602          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5603          */
5604         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5605                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5606                 goto add;
5607         }
5608
5609         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5610         req->timeout.target_seq = tail + off;
5611
5612         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5613          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5614          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5615          */
5616         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5617
5618         /*
5619          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5620          * the one we need first.
5621          */
5622         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5623                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5624                                                   timeout.list);
5625
5626                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5627                         continue;
5628                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5629                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5630                         break;
5631         }
5632 add:
5633         list_add(&req->timeout.list, entry);
5634         data->timer.function = io_timeout_fn;
5635         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5636         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5637         return 0;
5638 }
5639
5640 struct io_cancel_data {
5641         struct io_ring_ctx *ctx;
5642         u64 user_data;
5643 };
5644
5645 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5646 {
5647         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5648         struct io_cancel_data *cd = data;
5649
5650         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5651 }
5652
5653 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5654                                struct io_ring_ctx *ctx)
5655 {
5656         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5657         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5658         int ret = 0;
5659
5660         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5661                 return -ENOENT;
5662
5663         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5664         switch (cancel_ret) {
5665         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5666                 ret = 0;
5667                 break;
5668         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5669                 ret = -EALREADY;
5670                 break;
5671         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5672                 ret = -ENOENT;
5673                 break;
5674         }
5675
5676         return ret;
5677 }
5678
5679 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5680                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5681                                      int success_ret)
5682 {
5683         unsigned long flags;
5684         int ret;
5685
5686         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5687         if (ret != -ENOENT) {
5688                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5689                 goto done;
5690         }
5691
5692         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5693         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5694         if (ret != -ENOENT)
5695                 goto done;
5696         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5697 done:
5698         if (!ret)
5699                 ret = success_ret;
5700         io_cqring_fill_event(req, ret);
5701         io_commit_cqring(ctx);
5702         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5703         io_cqring_ev_posted(ctx);
5704
5705         if (ret < 0)
5706                 req_set_fail_links(req);
5707         io_put_req(req);
5708 }
5709
5710 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5711                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5712 {
5713         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5714                 return -EINVAL;
5715         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5716                 return -EINVAL;
5717         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5718                 return -EINVAL;
5719
5720         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5721         return 0;
5722 }
5723
5724 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5725 {
5726         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5727         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5728         struct io_tctx_node *node;
5729         int ret;
5730
5731         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5732         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5733         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5734         if (ret != -ENOENT)
5735                 goto done;
5736         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5737         if (ret != -ENOENT)
5738                 goto done;
5739         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5740         if (ret != -ENOENT)
5741                 goto done;
5742         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5743
5744         /* slow path, try all io-wq's */
5745         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5746         ret = -ENOENT;
5747         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5748                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5749
5750                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5751                         continue;
5752                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5753                 if (ret != -ENOENT)
5754                         break;
5755         }
5756         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5757
5758         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5759 done:
5760         io_cqring_fill_event(req, ret);
5761         io_commit_cqring(ctx);
5762         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5763         io_cqring_ev_posted(ctx);
5764
5765         if (ret < 0)
5766                 req_set_fail_links(req);
5767         io_put_req(req);
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5772                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5773 {
5774         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5775                 return -EINVAL;
5776         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5777                 return -EINVAL;
5778         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5779                 return -EINVAL;
5780
5781         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5782         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5783         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5784                 return -EINVAL;
5785         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5786         return 0;
5787 }
5788
5789 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5790 {
5791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5792         struct io_uring_rsrc_update up;
5793         int ret;
5794
5795         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5796                 return -EAGAIN;
5797
5798         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5799         up.data = req->rsrc_update.arg;
5800
5801         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5802         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5803         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5804
5805         if (ret < 0)
5806                 req_set_fail_links(req);
5807         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5808         return 0;
5809 }
5810
5811 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5812 {
5813         switch (req->opcode) {
5814         case IORING_OP_NOP:
5815                 return 0;
5816         case IORING_OP_READV:
5817         case IORING_OP_READ_FIXED:
5818         case IORING_OP_READ:
5819                 return io_read_prep(req, sqe);
5820         case IORING_OP_WRITEV:
5821         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5822         case IORING_OP_WRITE:
5823                 return io_write_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_POLL_ADD:
5825                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5826         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5827                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_FSYNC:
5829                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5831                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5832         case IORING_OP_SENDMSG:
5833         case IORING_OP_SEND:
5834                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_RECVMSG:
5836         case IORING_OP_RECV:
5837                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_CONNECT:
5839                 return io_connect_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_TIMEOUT:
5841                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5842         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5843                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5845                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5847                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5848         case IORING_OP_ACCEPT:
5849                 return io_accept_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_FALLOCATE:
5851                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_OPENAT:
5853                 return io_openat_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_CLOSE:
5855                 return io_close_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5857                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_STATX:
5859                 return io_statx_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_FADVISE:
5861                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_MADVISE:
5863                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_OPENAT2:
5865                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5866         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5867                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5868         case IORING_OP_SPLICE:
5869                 return io_splice_prep(req, sqe);
5870         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5871                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5872         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5873                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5874         case IORING_OP_TEE:
5875                 return io_tee_prep(req, sqe);
5876         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5877                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5878         case IORING_OP_RENAMEAT:
5879                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5880         case IORING_OP_UNLINKAT:
5881                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5882         }
5883
5884         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5885                         req->opcode);
5886         return-EINVAL;
5887 }
5888
5889 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5890 {
5891         switch (req->opcode) {
5892         case IORING_OP_READV:
5893         case IORING_OP_READ_FIXED:
5894         case IORING_OP_READ:
5895                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5896         case IORING_OP_WRITEV:
5897         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5898         case IORING_OP_WRITE:
5899                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5900         case IORING_OP_SENDMSG:
5901         case IORING_OP_SEND:
5902                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5903         case IORING_OP_RECVMSG:
5904         case IORING_OP_RECV:
5905                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5906         case IORING_OP_CONNECT:
5907                 return io_connect_prep_async(req);
5908         }
5909         return 0;
5910 }
5911
5912 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5913 {
5914         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5915                 return 0;
5916         /* some opcodes init it during the inital prep */
5917         if (req->async_data)
5918                 return 0;
5919         if (__io_alloc_async_data(req))
5920                 return -EAGAIN;
5921         return io_req_prep_async(req);
5922 }
5923
5924 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5925 {
5926         struct io_kiocb *pos;
5927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5928         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5929
5930         io_for_each_link(pos, req)
5931                 nr_reqs++;
5932
5933         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5934         return total_submitted - nr_reqs;
5935 }
5936
5937 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5938 {
5939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5940         struct io_defer_entry *de;
5941         int ret;
5942         u32 seq;
5943
5944         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5945         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5946                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5947                 return 0;
5948
5949         seq = io_get_sequence(req);
5950         /* Still a chance to pass the sequence check */
5951         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5952                 return 0;
5953
5954         ret = io_req_defer_prep(req);
5955         if (ret)
5956                 return ret;
5957         io_prep_async_link(req);
5958         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5959         if (!de)
5960                 return -ENOMEM;
5961
5962         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5963         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5964                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5965                 kfree(de);
5966                 io_queue_async_work(req);
5967                 return -EIOCBQUEUED;
5968         }
5969
5970         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5971         de->req = req;
5972         de->seq = seq;
5973         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5974         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5975         return -EIOCBQUEUED;
5976 }
5977
5978 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5979 {
5980         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5981                 switch (req->opcode) {
5982                 case IORING_OP_READV:
5983                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5984                 case IORING_OP_READ:
5985                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5986                         break;
5987                 case IORING_OP_RECVMSG:
5988                 case IORING_OP_RECV:
5989                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5990                         break;
5991                 }
5992                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5993         }
5994
5995         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5996                 switch (req->opcode) {
5997                 case IORING_OP_READV:
5998                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5999                 case IORING_OP_READ:
6000                 case IORING_OP_WRITEV:
6001                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6002                 case IORING_OP_WRITE: {
6003                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6004                         if (io->free_iovec)
6005                                 kfree(io->free_iovec);
6006                         break;
6007                         }
6008                 case IORING_OP_RECVMSG:
6009                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6010                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6011
6012                         kfree(io->free_iov);
6013                         break;
6014                         }
6015                 case IORING_OP_SPLICE:
6016                 case IORING_OP_TEE:
6017                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6018                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6019                         break;
6020                 case IORING_OP_OPENAT:
6021                 case IORING_OP_OPENAT2:
6022                         if (req->open.filename)
6023                                 putname(req->open.filename);
6024                         break;
6025                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6026                         putname(req->rename.oldpath);
6027                         putname(req->rename.newpath);
6028                         break;
6029                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6030                         putname(req->unlink.filename);
6031                         break;
6032                 }
6033                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6034         }
6035 }
6036
6037 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6038 {
6039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6040         const struct cred *creds = NULL;
6041         int ret;
6042
6043         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6044                 creds = override_creds(req->work.creds);
6045
6046         switch (req->opcode) {
6047         case IORING_OP_NOP:
6048                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_READV:
6051         case IORING_OP_READ_FIXED:
6052         case IORING_OP_READ:
6053                 ret = io_read(req, issue_flags);
6054                 break;
6055         case IORING_OP_WRITEV:
6056         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6057         case IORING_OP_WRITE:
6058                 ret = io_write(req, issue_flags);
6059                 break;
6060         case IORING_OP_FSYNC:
6061                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_POLL_ADD:
6064                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6067                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6070                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_SENDMSG:
6073                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_SEND:
6076                 ret = io_send(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_RECVMSG:
6079                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_RECV:
6082                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_TIMEOUT:
6085                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6088                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_ACCEPT:
6091                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_CONNECT:
6094                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6097                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_FALLOCATE:
6100                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_OPENAT:
6103                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_CLOSE:
6106                 ret = io_close(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6109                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_STATX:
6112                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_FADVISE:
6115                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_MADVISE:
6118                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_OPENAT2:
6121                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6124                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_SPLICE:
6127                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6130                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6133                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_TEE:
6136                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6139                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_RENAMEAT:
6142                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_UNLINKAT:
6145                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         default:
6148                 ret = -EINVAL;
6149                 break;
6150         }
6151
6152         if (creds)
6153                 revert_creds(creds);
6154
6155         if (ret)
6156                 return ret;
6157
6158         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6159         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6160                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6161
6162                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6163                 if (in_async)
6164                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6165
6166                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6167
6168                 if (in_async)
6169                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6170         }
6171
6172         return 0;
6173 }
6174
6175 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6176 {
6177         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6178         struct io_kiocb *timeout;
6179         int ret = 0;
6180
6181         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6182         if (timeout)
6183                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6184
6185         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6186                 ret = -ECANCELED;
6187
6188         if (!ret) {
6189                 do {
6190                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6191                         /*
6192                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6193                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6194                          * wait for request slots on the block side.
6195                          */
6196                         if (ret != -EAGAIN)
6197                                 break;
6198                         cond_resched();
6199                 } while (1);
6200         }
6201
6202         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6203         if (ret) {
6204                 /* io-wq is going to take one down */
6205                 refcount_inc(&req->refs);
6206                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6207         }
6208 }
6209
6210 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6211                                               int index)
6212 {
6213         struct fixed_rsrc_table *table;
6214
6215         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6216         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6217 }
6218
6219 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6220                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6221 {
6222         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6223         struct file *file;
6224
6225         if (fixed) {
6226                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6227                         return NULL;
6228                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6229                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6230                 io_set_resource_node(req);
6231         } else {
6232                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6233                 file = __io_file_get(state, fd);
6234         }
6235
6236         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6237                 io_req_track_inflight(req);
6238         return file;
6239 }
6240
6241 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6242 {
6243         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6244                                                 struct io_timeout_data, timer);
6245         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6247         unsigned long flags;
6248
6249         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6250         prev = req->timeout.head;
6251         req->timeout.head = NULL;
6252
6253         /*
6254          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6255          * race with the completion of the linked work.
6256          */
6257         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6258                 io_remove_next_linked(prev);
6259         else
6260                 prev = NULL;
6261         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6262
6263         if (prev) {
6264                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6265                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6266         } else {
6267                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6268                 io_put_req_deferred(req, 1);
6269         }
6270         return HRTIMER_NORESTART;
6271 }
6272
6273 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6274 {
6275         /*
6276          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6277          * before we got a chance to setup the timer
6278          */
6279         if (req->timeout.head) {
6280                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6281
6282                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6283                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6284                                 data->mode);
6285         }
6286 }
6287
6288 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6289 {
6290         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6291
6292         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6293         __io_queue_linked_timeout(req);
6294         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6295
6296         /* drop submission reference */
6297         io_put_req(req);
6298 }
6299
6300 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6301 {
6302         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6303
6304         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6305             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6306                 return NULL;
6307
6308         nxt->timeout.head = req;
6309         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6310         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6311         return nxt;
6312 }
6313
6314 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6315 {
6316         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6317         int ret;
6318
6319         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6320
6321         /*
6322          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6323          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6324          */
6325         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6326                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6327                         /*
6328                          * Queued up for async execution, worker will release
6329                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6330                          */
6331                         io_queue_async_work(req);
6332                 }
6333         } else if (likely(!ret)) {
6334                 /* drop submission reference */
6335                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6336                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6337                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6338
6339                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6340                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6341                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6342                 } else {
6343                         io_put_req(req);
6344                 }
6345         } else {
6346                 req_set_fail_links(req);
6347                 io_put_req(req);
6348                 io_req_complete(req, ret);
6349         }
6350         if (linked_timeout)
6351                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6352 }
6353
6354 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6355 {
6356         int ret;
6357
6358         ret = io_req_defer(req);
6359         if (ret) {
6360                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6361 fail_req:
6362                         req_set_fail_links(req);
6363                         io_put_req(req);
6364                         io_req_complete(req, ret);
6365                 }
6366         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6367                 ret = io_req_defer_prep(req);
6368                 if (unlikely(ret))
6369                         goto fail_req;
6370                 io_queue_async_work(req);
6371         } else {
6372                 __io_queue_sqe(req);
6373         }
6374 }
6375
6376 /*
6377  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6378  *
6379  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6380  */
6381 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6382                                         struct io_kiocb *req,
6383                                         unsigned int sqe_flags)
6384 {
6385         if (!ctx->restricted)
6386                 return true;
6387
6388         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6389                 return false;
6390
6391         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6392             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6393                 return false;
6394
6395         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6396                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6397                 return false;
6398
6399         return true;
6400 }
6401
6402 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6403                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6404 {
6405         struct io_submit_state *state;
6406         unsigned int sqe_flags;
6407         int personality, ret = 0;
6408
6409         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6410         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6411         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6412         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6413         req->async_data = NULL;
6414         req->file = NULL;
6415         req->ctx = ctx;
6416         req->link = NULL;
6417         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6418         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6419         refcount_set(&req->refs, 2);
6420         req->task = current;
6421         req->result = 0;
6422         req->work.list.next = NULL;
6423         req->work.creds = NULL;
6424         req->work.flags = 0;
6425
6426         /* enforce forwards compatibility on users */
6427         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6428                 req->flags = 0;
6429                 return -EINVAL;
6430         }
6431
6432         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6433                 return -EINVAL;
6434
6435         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6436                 return -EACCES;
6437
6438         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6439             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6440                 return -EOPNOTSUPP;
6441
6442         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6443         if (personality) {
6444                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6445                 if (!req->work.creds)
6446                         return -EINVAL;
6447                 get_cred(req->work.creds);
6448         }
6449         state = &ctx->submit_state;
6450
6451         /*
6452          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6453          * is potentially a read/write to block based storage.
6454          */
6455         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6456             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6457                 blk_start_plug(&state->plug);
6458                 state->plug_started = true;
6459         }
6460
6461         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6462                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6463
6464                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6465                 if (unlikely(!req->file))
6466                         ret = -EBADF;
6467         }
6468
6469         state->ios_left--;
6470         return ret;
6471 }
6472
6473 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6474                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6475 {
6476         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6477         int ret;
6478
6479         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6480         if (unlikely(ret)) {
6481 fail_req:
6482                 if (link->head) {
6483                         /* fail even hard links since we don't submit */
6484                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6485                         io_put_req(link->head);
6486                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6487                         link->head = NULL;
6488                 }
6489                 io_put_req(req);
6490                 io_req_complete(req, ret);
6491                 return ret;
6492         }
6493         ret = io_req_prep(req, sqe);
6494         if (unlikely(ret))
6495                 goto fail_req;
6496
6497         /* don't need @sqe from now on */
6498         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6499                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6500
6501         /*
6502          * If we already have a head request, queue this one for async
6503          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6504          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6505          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6506          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6507          */
6508         if (link->head) {
6509                 struct io_kiocb *head = link->head;
6510
6511                 /*
6512                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6513                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6514                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6515                  * next after the link request. The last one is done via
6516                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6517                  */
6518                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6519                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6520                         ctx->drain_next = 1;
6521                 }
6522                 ret = io_req_defer_prep(req);
6523                 if (unlikely(ret))
6524                         goto fail_req;
6525                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6526                 link->last->link = req;
6527                 link->last = req;
6528
6529                 /* last request of a link, enqueue the link */
6530                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6531                         io_queue_sqe(head);
6532                         link->head = NULL;
6533                 }
6534         } else {
6535                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6536                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6537                         ctx->drain_next = 0;
6538                 }
6539                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6540                         link->head = req;
6541                         link->last = req;
6542                 } else {
6543                         io_queue_sqe(req);
6544                 }
6545         }
6546
6547         return 0;
6548 }
6549
6550 /*
6551  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6552  */
6553 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6554                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6555 {
6556         if (state->link.head)
6557                 io_queue_sqe(state->link.head);
6558         if (state->comp.nr)
6559                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6560         if (state->plug_started)
6561                 blk_finish_plug(&state->plug);
6562         io_state_file_put(state);
6563 }
6564
6565 /*
6566  * Start submission side cache.
6567  */
6568 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6569                                   unsigned int max_ios)
6570 {
6571         state->plug_started = false;
6572         state->ios_left = max_ios;
6573         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6574         state->link.head = NULL;
6575 }
6576
6577 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6578 {
6579         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6580
6581         /*
6582          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6583          * since once we write the new head, the application could
6584          * write new data to them.
6585          */
6586         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6591  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6592  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6593  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6594  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6595  * prevent a re-load down the line.
6596  */
6597 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6598 {
6599         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6600         unsigned head;
6601
6602         /*
6603          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6604          *
6605          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6606          *    head updates.
6607          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6608          *    though the application is the one updating it.
6609          */
6610         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6611         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6612                 return &ctx->sq_sqes[head];
6613
6614         /* drop invalid entries */
6615         ctx->cached_sq_dropped++;
6616         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6617         return NULL;
6618 }
6619
6620 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6621 {
6622         int submitted = 0;
6623
6624         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6625         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6626                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6627                         return -EBUSY;
6628         }
6629
6630         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6631         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6632
6633         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6634                 return -EAGAIN;
6635
6636         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6637         refcount_add(nr, &current->usage);
6638         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6639
6640         while (submitted < nr) {
6641                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6642                 struct io_kiocb *req;
6643
6644                 req = io_alloc_req(ctx);
6645                 if (unlikely(!req)) {
6646                         if (!submitted)
6647                                 submitted = -EAGAIN;
6648                         break;
6649                 }
6650                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6651                 if (unlikely(!sqe)) {
6652                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6653                         break;
6654                 }
6655                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6656                 submitted++;
6657                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6658                         break;
6659         }
6660
6661         if (unlikely(submitted != nr)) {
6662                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6663                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6664                 int unused = nr - ref_used;
6665
6666                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6667                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6668                 put_task_struct_many(current, unused);
6669         }
6670
6671         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6672          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6673         io_commit_sqring(ctx);
6674
6675         return submitted;
6676 }
6677
6678 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6679 {
6680         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6681         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6682         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6683         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6684 }
6685
6686 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6687 {
6688         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6689         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6690         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6691 }
6692
6693 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6694 {
6695         unsigned int to_submit;
6696         int ret = 0;
6697
6698         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6699         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6700         if (cap_entries && to_submit > 8)
6701                 to_submit = 8;
6702
6703         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6704                 unsigned nr_events = 0;
6705
6706                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6707                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6708                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6709
6710                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6711                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6712                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6713                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6714         }
6715
6716         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6717                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6718
6719         return ret;
6720 }
6721
6722 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6723 {
6724         struct io_ring_ctx *ctx;
6725         unsigned sq_thread_idle = 0;
6726
6727         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6728                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6729                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6730         }
6731
6732         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6733 }
6734
6735 static int io_sq_thread(void *data)
6736 {
6737         struct io_sq_data *sqd = data;
6738         struct io_ring_ctx *ctx;
6739         unsigned long timeout = 0;
6740         char buf[TASK_COMM_LEN];
6741         DEFINE_WAIT(wait);
6742
6743         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6744         set_task_comm(current, buf);
6745         current->pf_io_worker = NULL;
6746
6747         if (sqd->sq_cpu != -1)
6748                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6749         else
6750                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6751         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6752
6753         mutex_lock(&sqd->lock);
6754         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6755                 int ret;
6756                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6757
6758                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6759                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6760                         cond_resched();
6761                         mutex_lock(&sqd->lock);
6762                         io_run_task_work();
6763                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6764                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6765                         continue;
6766                 }
6767                 if (signal_pending(current)) {
6768                         struct ksignal ksig;
6769
6770                         if (!get_signal(&ksig))
6771                                 continue;
6772                         break;
6773                 }
6774                 sqt_spin = false;
6775                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6776                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6777                         const struct cred *creds = NULL;
6778
6779                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6780                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6781                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6782                         if (creds)
6783                                 revert_creds(creds);
6784                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6785                                 sqt_spin = true;
6786                 }
6787
6788                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6789                         io_run_task_work();
6790                         cond_resched();
6791                         if (sqt_spin)
6792                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6793                         continue;
6794                 }
6795
6796                 needs_sched = true;
6797                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6798                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6799                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6800                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6801                                 needs_sched = false;
6802                                 break;
6803                         }
6804                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6805                                 needs_sched = false;
6806                                 break;
6807                         }
6808                 }
6809
6810                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6811                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6812                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6813
6814                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6815                         schedule();
6816                         mutex_lock(&sqd->lock);
6817                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6818                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6819                 }
6820
6821                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6822                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6823                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6824         }
6825
6826         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6827                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6828         sqd->thread = NULL;
6829         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6830                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6831         mutex_unlock(&sqd->lock);
6832
6833         io_run_task_work();
6834         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6835         complete(&sqd->exited);
6836         do_exit(0);
6837 }
6838
6839 struct io_wait_queue {
6840         struct wait_queue_entry wq;
6841         struct io_ring_ctx *ctx;
6842         unsigned to_wait;
6843         unsigned nr_timeouts;
6844 };
6845
6846 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6847 {
6848         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6849
6850         /*
6851          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6852          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6853          * regardless of event count.
6854          */
6855         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6856                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6857 }
6858
6859 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6860                             int wake_flags, void *key)
6861 {
6862         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6863                                                         wq);
6864
6865         /*
6866          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6867          * the task, and the next invocation will do it.
6868          */
6869         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6870                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6871         return -1;
6872 }
6873
6874 static int io_run_task_work_sig(void)
6875 {
6876         if (io_run_task_work())
6877                 return 1;
6878         if (!signal_pending(current))
6879                 return 0;
6880         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6881                 return -ERESTARTSYS;
6882         return -EINTR;
6883 }
6884
6885 /* when returns >0, the caller should retry */
6886 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6887                                           struct io_wait_queue *iowq,
6888                                           signed long *timeout)
6889 {
6890         int ret;
6891
6892         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6893         ret = io_run_task_work_sig();
6894         if (ret || io_should_wake(iowq))
6895                 return ret;
6896         /* let the caller flush overflows, retry */
6897         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6898                 return 1;
6899
6900         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6901         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6902 }
6903
6904 /*
6905  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6906  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6907  */
6908 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6909                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6910                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6911 {
6912         struct io_wait_queue iowq = {
6913                 .wq = {
6914                         .private        = current,
6915                         .func           = io_wake_function,
6916                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6917                 },
6918                 .ctx            = ctx,
6919                 .to_wait        = min_events,
6920         };
6921         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6922         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6923         int ret;
6924
6925         do {
6926                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6927                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6928                         return 0;
6929                 if (!io_run_task_work())
6930                         break;
6931         } while (1);
6932
6933         if (sig) {
6934 #ifdef CONFIG_COMPAT
6935                 if (in_compat_syscall())
6936                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6937                                                       sigsz);
6938                 else
6939 #endif
6940                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6941
6942                 if (ret)
6943                         return ret;
6944         }
6945
6946         if (uts) {
6947                 struct timespec64 ts;
6948
6949                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6950                         return -EFAULT;
6951                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6952         }
6953
6954         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6955         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6956         do {
6957                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6958                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6959                         ret = -EBUSY;
6960                         break;
6961                 }
6962                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6963                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6964                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6965                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6966                 cond_resched();
6967         } while (ret > 0);
6968
6969         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6970
6971         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6972 }
6973
6974 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6975 {
6976 #if defined(CONFIG_UNIX)
6977         if (ctx->ring_sock) {
6978                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6979                 struct sk_buff *skb;
6980
6981                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6982                         kfree_skb(skb);
6983         }
6984 #else
6985         int i;
6986
6987         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6988                 struct file *file;
6989
6990                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6991                 if (file)
6992                         fput(file);
6993         }
6994 #endif
6995 }
6996
6997 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6998 {
6999         struct fixed_rsrc_data *data;
7000
7001         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7002         complete(&data->done);
7003 }
7004
7005 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7006 {
7007         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7008 }
7009
7010 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7011 {
7012         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7013 }
7014
7015 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7016                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7017                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7018 {
7019         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7020         rsrc_data->node = ref_node;
7021         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7022         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7023         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7024 }
7025
7026 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7027 {
7028         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7029
7030         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7031         ref_node = data->node;
7032         data->node = NULL;
7033         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7034         if (ref_node)
7035                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7036 }
7037
7038 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7039                                struct io_ring_ctx *ctx,
7040                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7041                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7042 {
7043         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7044         int ret;
7045
7046         if (data->quiesce)
7047                 return -ENXIO;
7048
7049         data->quiesce = true;
7050         do {
7051                 ret = -ENOMEM;
7052                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7053                 if (!backup_node)
7054                         break;
7055                 backup_node->rsrc_data = data;
7056                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7057
7058                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7059                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7060                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7061
7062                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7063                 if (!ret)
7064                         break;
7065
7066                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7067                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7068                 backup_node = NULL;
7069                 reinit_completion(&data->done);
7070                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7071                 ret = io_run_task_work_sig();
7072                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7073         } while (ret >= 0);
7074         data->quiesce = false;
7075
7076         if (backup_node)
7077                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7078         return ret;
7079 }
7080
7081 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         struct fixed_rsrc_data *data;
7084
7085         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7086         if (!data)
7087                 return NULL;
7088
7089         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7090                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7091                 kfree(data);
7092                 return NULL;
7093         }
7094         data->ctx = ctx;
7095         init_completion(&data->done);
7096         return data;
7097 }
7098
7099 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7100 {
7101         percpu_ref_exit(&data->refs);
7102         kfree(data->table);
7103         kfree(data);
7104 }
7105
7106 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7107 {
7108         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7109         unsigned nr_tables, i;
7110         int ret;
7111
7112         /*
7113          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7114          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7115          * run task work.
7116          */
7117         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7118                 return -ENXIO;
7119         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7120         if (ret)
7121                 return ret;
7122
7123         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7124         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7125         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7126                 kfree(data->table[i].files);
7127         free_fixed_rsrc_data(data);
7128         ctx->file_data = NULL;
7129         ctx->nr_user_files = 0;
7130         return 0;
7131 }
7132
7133 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7134         __releases(&sqd->lock)
7135 {
7136         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7137
7138         /*
7139          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7140          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7141          */
7142         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7143         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7144                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7145         mutex_unlock(&sqd->lock);
7146 }
7147
7148 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7149         __acquires(&sqd->lock)
7150 {
7151         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7152
7153         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7154         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7155         mutex_lock(&sqd->lock);
7156         if (sqd->thread)
7157                 wake_up_process(sqd->thread);
7158 }
7159
7160 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7161 {
7162         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7163
7164         mutex_lock(&sqd->lock);
7165         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7166         if (sqd->thread)
7167                 wake_up_process(sqd->thread);
7168         mutex_unlock(&sqd->lock);
7169         wait_for_completion(&sqd->exited);
7170 }
7171
7172 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7173 {
7174         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7175                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7176
7177                 io_sq_thread_stop(sqd);
7178                 kfree(sqd);
7179         }
7180 }
7181
7182 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7185
7186         if (sqd) {
7187                 io_sq_thread_park(sqd);
7188                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7189                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7190                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7191
7192                 io_put_sq_data(sqd);
7193                 ctx->sq_data = NULL;
7194                 if (ctx->sq_creds)
7195                         put_cred(ctx->sq_creds);
7196         }
7197 }
7198
7199 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7200 {
7201         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7202         struct io_sq_data *sqd;
7203         struct fd f;
7204
7205         f = fdget(p->wq_fd);
7206         if (!f.file)
7207                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7208         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7209                 fdput(f);
7210                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7211         }
7212
7213         ctx_attach = f.file->private_data;
7214         sqd = ctx_attach->sq_data;
7215         if (!sqd) {
7216                 fdput(f);
7217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7218         }
7219         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7220                 fdput(f);
7221                 return ERR_PTR(-EPERM);
7222         }
7223
7224         refcount_inc(&sqd->refs);
7225         fdput(f);
7226         return sqd;
7227 }
7228
7229 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7230                                          bool *attached)
7231 {
7232         struct io_sq_data *sqd;
7233
7234         *attached = false;
7235         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7236                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7237                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7238                         *attached = true;
7239                         return sqd;
7240                 }
7241                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7242                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7243                         return sqd;
7244         }
7245
7246         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7247         if (!sqd)
7248                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7249
7250         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7251         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7252         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7253         mutex_init(&sqd->lock);
7254         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7255         init_completion(&sqd->exited);
7256         return sqd;
7257 }
7258
7259 #if defined(CONFIG_UNIX)
7260 /*
7261  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7262  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7263  * loops in the file referencing.
7264  */
7265 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7266 {
7267         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7268         struct scm_fp_list *fpl;
7269         struct sk_buff *skb;
7270         int i, nr_files;
7271
7272         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7273         if (!fpl)
7274                 return -ENOMEM;
7275
7276         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7277         if (!skb) {
7278                 kfree(fpl);
7279                 return -ENOMEM;
7280         }
7281
7282         skb->sk = sk;
7283
7284         nr_files = 0;
7285         fpl->user = get_uid(current_user());
7286         for (i = 0; i < nr; i++) {
7287                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7288
7289                 if (!file)
7290                         continue;
7291                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7292                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7293                 nr_files++;
7294         }
7295
7296         if (nr_files) {
7297                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7298                 fpl->count = nr_files;
7299                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7300                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7301                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7302                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7303
7304                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7305                         fput(fpl->fp[i]);
7306         } else {
7307                 kfree_skb(skb);
7308                 kfree(fpl);
7309         }
7310
7311         return 0;
7312 }
7313
7314 /*
7315  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7316  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7317  * garbage collection to take care of this problem for us.
7318  */
7319 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7320 {
7321         unsigned left, total;
7322         int ret = 0;
7323
7324         total = 0;
7325         left = ctx->nr_user_files;
7326         while (left) {
7327                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7328
7329                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7330                 if (ret)
7331                         break;
7332                 left -= this_files;
7333                 total += this_files;
7334         }
7335
7336         if (!ret)
7337                 return 0;
7338
7339         while (total < ctx->nr_user_files) {
7340                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7341
7342                 if (file)
7343                         fput(file);
7344                 total++;
7345         }
7346
7347         return ret;
7348 }
7349 #else
7350 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7351 {
7352         return 0;
7353 }
7354 #endif
7355
7356 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7357                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7358 {
7359         int i;
7360
7361         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7362                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7363                 unsigned this_files;
7364
7365                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7366                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7367                                         GFP_KERNEL);
7368                 if (!table->files)
7369                         break;
7370                 nr_files -= this_files;
7371         }
7372
7373         if (i == nr_tables)
7374                 return 0;
7375
7376         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7377                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7378                 kfree(table->files);
7379         }
7380         return 1;
7381 }
7382
7383 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7384 {
7385         struct file *file = prsrc->file;
7386 #if defined(CONFIG_UNIX)
7387         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7388         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7389         struct sk_buff *skb;
7390         int i;
7391
7392         __skb_queue_head_init(&list);
7393
7394         /*
7395          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7396          * remove this entry and rearrange the file array.
7397          */
7398         skb = skb_dequeue(head);
7399         while (skb) {
7400                 struct scm_fp_list *fp;
7401
7402                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7403                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7404                         int left;
7405
7406                         if (fp->fp[i] != file)
7407                                 continue;
7408
7409                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7410                         left = fp->count - 1 - i;
7411                         if (left) {
7412                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7413                                                 left * sizeof(struct file *));
7414                         }
7415                         fp->count--;
7416                         if (!fp->count) {
7417                                 kfree_skb(skb);
7418                                 skb = NULL;
7419                         } else {
7420                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7421                         }
7422                         fput(file);
7423                         file = NULL;
7424                         break;
7425                 }
7426
7427                 if (!file)
7428                         break;
7429
7430                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7431
7432                 skb = skb_dequeue(head);
7433         }
7434
7435         if (skb_peek(&list)) {
7436                 spin_lock_irq(&head->lock);
7437                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7438                         __skb_queue_tail(head, skb);
7439                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7440         }
7441 #else
7442         fput(file);
7443 #endif
7444 }
7445
7446 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7447 {
7448         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7449         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7450         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7451
7452         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7453                 list_del(&prsrc->list);
7454                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7455                 kfree(prsrc);
7456         }
7457
7458         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7459         kfree(ref_node);
7460         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7461 }
7462
7463 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7464 {
7465         struct io_ring_ctx *ctx;
7466         struct llist_node *node;
7467
7468         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7469         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7470
7471         while (node) {
7472                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7473                 struct llist_node *next = node->next;
7474
7475                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7476                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7477                 node = next;
7478         }
7479 }
7480
7481 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7482                                         unsigned i)
7483 {
7484         struct fixed_rsrc_table *table;
7485
7486         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7487         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7488 }
7489
7490 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7491 {
7492         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7493         struct fixed_rsrc_data *data;
7494         struct io_ring_ctx *ctx;
7495         bool first_add = false;
7496         int delay = HZ;
7497
7498         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7499         data = ref_node->rsrc_data;
7500         ctx = data->ctx;
7501
7502         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7503         ref_node->done = true;
7504
7505         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7506                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7507                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7508                 /* recycle ref nodes in order */
7509                 if (!ref_node->done)
7510                         break;
7511                 list_del(&ref_node->node);
7512                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7513         }
7514         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7515
7516         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7517                 delay = 0;
7518
7519         if (!delay)
7520                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7521         else if (first_add)
7522                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7523 }
7524
7525 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7526                         struct io_ring_ctx *ctx)
7527 {
7528         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7529
7530         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7531         if (!ref_node)
7532                 return NULL;
7533
7534         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7535                             0, GFP_KERNEL)) {
7536                 kfree(ref_node);
7537                 return NULL;
7538         }
7539         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7540         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7541         ref_node->done = false;
7542         return ref_node;
7543 }
7544
7545 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7546                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7547 {
7548         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7549         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7550 }
7551
7552 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7553 {
7554         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7555         kfree(ref_node);
7556 }
7557
7558
7559 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7560                                  unsigned nr_args)
7561 {
7562         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7563         unsigned nr_tables, i;
7564         struct file *file;
7565         int fd, ret = -ENOMEM;
7566         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7567         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7568
7569         if (ctx->file_data)
7570                 return -EBUSY;
7571         if (!nr_args)
7572                 return -EINVAL;
7573         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7574                 return -EMFILE;
7575
7576         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7577         if (!file_data)
7578                 return -ENOMEM;
7579         ctx->file_data = file_data;
7580
7581         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7582         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7583                                    GFP_KERNEL);
7584         if (!file_data->table)
7585                 goto out_free;
7586
7587         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7588                 goto out_free;
7589
7590         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7591                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7592                         ret = -EFAULT;
7593                         goto out_fput;
7594                 }
7595                 /* allow sparse sets */
7596                 if (fd == -1)
7597                         continue;
7598
7599                 file = fget(fd);
7600                 ret = -EBADF;
7601                 if (!file)
7602                         goto out_fput;
7603
7604                 /*
7605                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7606                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7607                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7608                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7609                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7610                  */
7611                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7612                         fput(file);
7613                         goto out_fput;
7614                 }
7615                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7616         }
7617
7618         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7619         if (ret) {
7620                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7621                 return ret;
7622         }
7623
7624         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7625         if (!ref_node) {
7626                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7627                 return -ENOMEM;
7628         }
7629         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7630
7631         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7632         return ret;
7633 out_fput:
7634         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7635                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7636                 if (file)
7637                         fput(file);
7638         }
7639         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7640                 kfree(file_data->table[i].files);
7641         ctx->nr_user_files = 0;
7642 out_free:
7643         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7644         ctx->file_data = NULL;
7645         return ret;
7646 }
7647
7648 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7649                                 int index)
7650 {
7651 #if defined(CONFIG_UNIX)
7652         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7653         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7654         struct sk_buff *skb;
7655
7656         /*
7657          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7658          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7659          * and filling it in.
7660          */
7661         spin_lock_irq(&head->lock);
7662         skb = skb_peek(head);
7663         if (skb) {
7664                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7665
7666                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7667                         __skb_unlink(skb, head);
7668                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7669                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7670                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7671                         fpl->count++;
7672                         spin_lock_irq(&head->lock);
7673                         __skb_queue_head(head, skb);
7674                 } else {
7675                         skb = NULL;
7676                 }
7677         }
7678         spin_unlock_irq(&head->lock);
7679
7680         if (skb) {
7681                 fput(file);
7682                 return 0;
7683         }
7684
7685         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7686 #else
7687         return 0;
7688 #endif
7689 }
7690
7691 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7692 {
7693         struct io_rsrc_put *prsrc;
7694         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7695
7696         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7697         if (!prsrc)
7698                 return -ENOMEM;
7699
7700         prsrc->rsrc = rsrc;
7701         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7702
7703         return 0;
7704 }
7705
7706 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7707                                         struct file *file)
7708 {
7709         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7710 }
7711
7712 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7713                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7714                                  unsigned nr_args)
7715 {
7716         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7717         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7718         struct file *file, **file_slot;
7719         __s32 __user *fds;
7720         int fd, i, err;
7721         __u32 done;
7722         bool needs_switch = false;
7723
7724         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7725                 return -EOVERFLOW;
7726         if (done > ctx->nr_user_files)
7727                 return -EINVAL;
7728
7729         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7730         if (!ref_node)
7731                 return -ENOMEM;
7732         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7733
7734         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7735         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7736                 err = 0;
7737                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7738                         err = -EFAULT;
7739                         break;
7740                 }
7741                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7742                         continue;
7743
7744                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7745                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7746
7747                 if (*file_slot) {
7748                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7749                         if (err)
7750                                 break;
7751                         *file_slot = NULL;
7752                         needs_switch = true;
7753                 }
7754                 if (fd != -1) {
7755                         file = fget(fd);
7756                         if (!file) {
7757                                 err = -EBADF;
7758                                 break;
7759                         }
7760                         /*
7761                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7762                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7763                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7764                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7765                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7766                          * support regular read/write anyway.
7767                          */
7768                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7769                                 fput(file);
7770                                 err = -EBADF;
7771                                 break;
7772                         }
7773                         *file_slot = file;
7774                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7775                         if (err) {
7776                                 *file_slot = NULL;
7777                                 fput(file);
7778                                 break;
7779                         }
7780                 }
7781         }
7782
7783         if (needs_switch) {
7784                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7785                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7786         } else
7787                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7788
7789         return done ? done : err;
7790 }
7791
7792 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7793                                unsigned nr_args)
7794 {
7795         struct io_uring_rsrc_update up;
7796
7797         if (!ctx->file_data)
7798                 return -ENXIO;
7799         if (!nr_args)
7800                 return -EINVAL;
7801         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7802                 return -EFAULT;
7803         if (up.resv)
7804                 return -EINVAL;
7805
7806         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7807 }
7808
7809 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7810 {
7811         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7812
7813         req = io_put_req_find_next(req);
7814         return req ? &req->work : NULL;
7815 }
7816
7817 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7818 {
7819         struct io_wq_hash *hash;
7820         struct io_wq_data data;
7821         unsigned int concurrency;
7822
7823         hash = ctx->hash_map;
7824         if (!hash) {
7825                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7826                 if (!hash)
7827                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7828                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7829                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7830                 ctx->hash_map = hash;
7831         }
7832
7833         data.hash = hash;
7834         data.free_work = io_free_work;
7835         data.do_work = io_wq_submit_work;
7836
7837         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7838         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7839
7840         return io_wq_create(concurrency, &data);
7841 }
7842
7843 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7844                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7845 {
7846         struct io_uring_task *tctx;
7847         int ret;
7848
7849         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7850         if (unlikely(!tctx))
7851                 return -ENOMEM;
7852
7853         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7854         if (unlikely(ret)) {
7855                 kfree(tctx);
7856                 return ret;
7857         }
7858
7859         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7860         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7861                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7862                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7863                 kfree(tctx);
7864                 return ret;
7865         }
7866
7867         xa_init(&tctx->xa);
7868         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7869         tctx->last = NULL;
7870         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7871         task->io_uring = tctx;
7872         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7873         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7874         tctx->task_state = 0;
7875         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7876         return 0;
7877 }
7878
7879 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7880 {
7881         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7882
7883         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7884         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7885
7886         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7887         kfree(tctx);
7888         tsk->io_uring = NULL;
7889 }
7890
7891 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7892                                 struct io_uring_params *p)
7893 {
7894         int ret;
7895
7896         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7897         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7898                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7899                 struct fd f;
7900
7901                 f = fdget(p->wq_fd);
7902                 if (!f.file)
7903                         return -ENXIO;
7904                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7905                         fdput(f);
7906                         return -EINVAL;
7907                 }
7908                 fdput(f);
7909         }
7910         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7911                 struct task_struct *tsk;
7912                 struct io_sq_data *sqd;
7913                 bool attached;
7914
7915                 ret = -EPERM;
7916                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7917                         goto err;
7918
7919                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7920                 if (IS_ERR(sqd)) {
7921                         ret = PTR_ERR(sqd);
7922                         goto err;
7923                 }
7924
7925                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7926                 ctx->sq_data = sqd;
7927                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7928                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7929                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7930
7931                 ret = 0;
7932                 io_sq_thread_park(sqd);
7933                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7934                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7935                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7936                 if (attached && !sqd->thread)
7937                         ret = -ENXIO;
7938                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7939
7940                 if (ret < 0)
7941                         goto err;
7942                 if (attached)
7943                         return 0;
7944
7945                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7946                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7947
7948                         ret = -EINVAL;
7949                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7950                                 goto err_sqpoll;
7951                         if (!cpu_online(cpu))
7952                                 goto err_sqpoll;
7953
7954                         sqd->sq_cpu = cpu;
7955                 } else {
7956                         sqd->sq_cpu = -1;
7957                 }
7958
7959                 sqd->task_pid = current->pid;
7960                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7961                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7962                 if (IS_ERR(tsk)) {
7963                         ret = PTR_ERR(tsk);
7964                         goto err_sqpoll;
7965                 }
7966
7967                 sqd->thread = tsk;
7968                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7969                 wake_up_new_task(tsk);
7970                 if (ret)
7971                         goto err;
7972         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7973                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7974                 ret = -EINVAL;
7975                 goto err;
7976         }
7977
7978         return 0;
7979 err:
7980         io_sq_thread_finish(ctx);
7981         return ret;
7982 err_sqpoll:
7983         complete(&ctx->sq_data->exited);
7984         goto err;
7985 }
7986
7987 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7988                                       unsigned long nr_pages)
7989 {
7990         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7991 }
7992
7993 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7994                                    unsigned long nr_pages)
7995 {
7996         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7997
7998         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7999         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8000
8001         do {
8002                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8003                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8004                 if (new_pages > page_limit)
8005                         return -ENOMEM;
8006         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8007                                         new_pages) != cur_pages);
8008
8009         return 0;
8010 }
8011
8012 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8013 {
8014         if (ctx->user)
8015                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8016
8017         if (ctx->mm_account)
8018                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8019 }
8020
8021 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8022 {
8023         int ret;
8024
8025         if (ctx->user) {
8026                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8027                 if (ret)
8028                         return ret;
8029         }
8030
8031         if (ctx->mm_account)
8032                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8033
8034         return 0;
8035 }
8036
8037 static void io_mem_free(void *ptr)
8038 {
8039         struct page *page;
8040
8041         if (!ptr)
8042                 return;
8043
8044         page = virt_to_head_page(ptr);
8045         if (put_page_testzero(page))
8046                 free_compound_page(page);
8047 }
8048
8049 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8050 {
8051         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8052                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8053
8054         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8055 }
8056
8057 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8058                                 size_t *sq_offset)
8059 {
8060         struct io_rings *rings;
8061         size_t off, sq_array_size;
8062
8063         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8064         if (off == SIZE_MAX)
8065                 return SIZE_MAX;
8066
8067 #ifdef CONFIG_SMP
8068         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8069         if (off == 0)
8070                 return SIZE_MAX;
8071 #endif
8072
8073         if (sq_offset)
8074                 *sq_offset = off;
8075
8076         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8077         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8078                 return SIZE_MAX;
8079
8080         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8081                 return SIZE_MAX;
8082
8083         return off;
8084 }
8085
8086 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8087 {
8088         int i, j;
8089
8090         if (!ctx->user_bufs)
8091                 return -ENXIO;
8092
8093         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8094                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8095
8096                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8097                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8098
8099                 if (imu->acct_pages)
8100                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8101                 kvfree(imu->bvec);
8102                 imu->nr_bvecs = 0;
8103         }
8104
8105         kfree(ctx->user_bufs);
8106         ctx->user_bufs = NULL;
8107         ctx->nr_user_bufs = 0;
8108         return 0;
8109 }
8110
8111 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8112                        void __user *arg, unsigned index)
8113 {
8114         struct iovec __user *src;
8115
8116 #ifdef CONFIG_COMPAT
8117         if (ctx->compat) {
8118                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8119                 struct compat_iovec ciov;
8120
8121                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8122                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8123                         return -EFAULT;
8124
8125                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8126                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8127                 return 0;
8128         }
8129 #endif
8130         src = (struct iovec __user *) arg;
8131         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8132                 return -EFAULT;
8133         return 0;
8134 }
8135
8136 /*
8137  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8138  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8139  * match that one.
8140  *
8141  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8142  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8143  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8144  */
8145 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8146                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8147 {
8148         int i, j;
8149
8150         /* check current page array */
8151         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8152                 if (!PageCompound(pages[i]))
8153                         continue;
8154                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8155                         return true;
8156         }
8157
8158         /* check previously registered pages */
8159         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8160                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8161
8162                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8163                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8164                                 continue;
8165                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8166                                 return true;
8167                 }
8168         }
8169
8170         return false;
8171 }
8172
8173 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8174                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8175                                  struct page **last_hpage)
8176 {
8177         int i, ret;
8178
8179         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8180                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8181                         imu->acct_pages++;
8182                 } else {
8183                         struct page *hpage;
8184
8185                         hpage = compound_head(pages[i]);
8186                         if (hpage == *last_hpage)
8187                                 continue;
8188                         *last_hpage = hpage;
8189                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8190                                 continue;
8191                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8192                 }
8193         }
8194
8195         if (!imu->acct_pages)
8196                 return 0;
8197
8198         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8199         if (ret)
8200                 imu->acct_pages = 0;
8201         return ret;
8202 }
8203
8204 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8205                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8206                                   struct page **last_hpage)
8207 {
8208         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8209         struct page **pages = NULL;
8210         unsigned long off, start, end, ubuf;
8211         size_t size;
8212         int ret, pret, nr_pages, i;
8213
8214         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8215         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8216         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8217         nr_pages = end - start;
8218
8219         ret = -ENOMEM;
8220
8221         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8222         if (!pages)
8223                 goto done;
8224
8225         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8226                               GFP_KERNEL);
8227         if (!vmas)
8228                 goto done;
8229
8230         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8231                                    GFP_KERNEL);
8232         if (!imu->bvec)
8233                 goto done;
8234
8235         ret = 0;
8236         mmap_read_lock(current->mm);
8237         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8238                               pages, vmas);
8239         if (pret == nr_pages) {
8240                 /* don't support file backed memory */
8241                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8242                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8243
8244                         if (vma->vm_file &&
8245                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8246                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8247                                 break;
8248                         }
8249                 }
8250         } else {
8251                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8252         }
8253         mmap_read_unlock(current->mm);
8254         if (ret) {
8255                 /*
8256                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8257                  * release any pages we did get
8258                  */
8259                 if (pret > 0)
8260                         unpin_user_pages(pages, pret);
8261                 kvfree(imu->bvec);
8262                 goto done;
8263         }
8264
8265         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8266         if (ret) {
8267                 unpin_user_pages(pages, pret);
8268                 kvfree(imu->bvec);
8269                 goto done;
8270         }
8271
8272         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8273         size = iov->iov_len;
8274         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8275                 size_t vec_len;
8276
8277                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8278                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8279                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8280                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8281                 off = 0;
8282                 size -= vec_len;
8283         }
8284         /* store original address for later verification */
8285         imu->ubuf = ubuf;
8286         imu->len = iov->iov_len;
8287         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8288         ret = 0;
8289 done:
8290         kvfree(pages);
8291         kvfree(vmas);
8292         return ret;
8293 }
8294
8295 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8296 {
8297         if (ctx->user_bufs)
8298                 return -EBUSY;
8299         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8300                 return -EINVAL;
8301
8302         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8303                                         GFP_KERNEL);
8304         if (!ctx->user_bufs)
8305                 return -ENOMEM;
8306
8307         return 0;
8308 }
8309
8310 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8311 {
8312         /*
8313          * Don't impose further limits on the size and buffer
8314          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8315          * submitted if they are wrong.
8316          */
8317         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8318                 return -EFAULT;
8319
8320         /* arbitrary limit, but we need something */
8321         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8322                 return -EFAULT;
8323
8324         return 0;
8325 }
8326
8327 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8328                                    unsigned int nr_args)
8329 {
8330         int i, ret;
8331         struct iovec iov;
8332         struct page *last_hpage = NULL;
8333
8334         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8335         if (ret)
8336                 return ret;
8337
8338         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8339                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8340
8341                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8342                 if (ret)
8343                         break;
8344
8345                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8346                 if (ret)
8347                         break;
8348
8349                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8350                 if (ret)
8351                         break;
8352
8353                 ctx->nr_user_bufs++;
8354         }
8355
8356         if (ret)
8357                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8358
8359         return ret;
8360 }
8361
8362 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8363 {
8364         __s32 __user *fds = arg;
8365         int fd;
8366
8367         if (ctx->cq_ev_fd)
8368                 return -EBUSY;
8369
8370         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8371                 return -EFAULT;
8372
8373         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8374         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8375                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8376                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8377                 return ret;
8378         }
8379
8380         return 0;
8381 }
8382
8383 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8384 {
8385         if (ctx->cq_ev_fd) {
8386                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8387                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8388                 return 0;
8389         }
8390
8391         return -ENXIO;
8392 }
8393
8394 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8395 {
8396         struct io_buffer *buf;
8397         unsigned long index;
8398
8399         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8400                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8401 }
8402
8403 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8404 {
8405         struct io_kiocb *req, *nxt;
8406
8407         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8408                 if (tsk && req->task != tsk)
8409                         continue;
8410                 list_del(&req->compl.list);
8411                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8412         }
8413 }
8414
8415 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8416 {
8417         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8418         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8419
8420         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8421
8422         if (submit_state->free_reqs) {
8423                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8424                                      submit_state->reqs);
8425                 submit_state->free_reqs = 0;
8426         }
8427
8428         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8429         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8430         cs->locked_free_nr = 0;
8431         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8432
8433         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8434
8435         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8436 }
8437
8438 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8439 {
8440         /*
8441          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8442          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8443          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8444          */
8445         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8446         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8447         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8449
8450         io_sq_thread_finish(ctx);
8451         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8452
8453         if (ctx->mm_account) {
8454                 mmdrop(ctx->mm_account);
8455                 ctx->mm_account = NULL;
8456         }
8457
8458         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8459         io_sqe_files_unregister(ctx);
8460         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8461         io_eventfd_unregister(ctx);
8462         io_destroy_buffers(ctx);
8463
8464 #if defined(CONFIG_UNIX)
8465         if (ctx->ring_sock) {
8466                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8467                 sock_release(ctx->ring_sock);
8468         }
8469 #endif
8470
8471         io_mem_free(ctx->rings);
8472         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8473
8474         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8475         free_uid(ctx->user);
8476         io_req_caches_free(ctx);
8477         if (ctx->hash_map)
8478                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8479         kfree(ctx->cancel_hash);
8480         kfree(ctx);
8481 }
8482
8483 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8484 {
8485         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8486         __poll_t mask = 0;
8487
8488         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8489         /*
8490          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8491          * io_commit_cqring
8492          */
8493         smp_rmb();
8494         if (!io_sqring_full(ctx))
8495                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8496
8497         /*
8498          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8499          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8500          *      CPU0                    CPU1
8501          *      ----                    ----
8502          * lock(&ctx->uring_lock);
8503          *                              lock(&ep->mtx);
8504          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8505          * lock(&ep->mtx);
8506          *
8507          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8508          * pushs them to do the flush.
8509          */
8510         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8511                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8512
8513         return mask;
8514 }
8515
8516 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8517 {
8518         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8519
8520         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8521 }
8522
8523 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8524 {
8525         const struct cred *creds;
8526
8527         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8528         if (creds) {
8529                 put_cred(creds);
8530                 return 0;
8531         }
8532
8533         return -EINVAL;
8534 }
8535
8536 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8537 {
8538         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8539 }
8540
8541 struct io_tctx_exit {
8542         struct callback_head            task_work;
8543         struct completion               completion;
8544         struct io_ring_ctx              *ctx;
8545 };
8546
8547 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8548 {
8549         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8550         struct io_tctx_exit *work;
8551
8552         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8553         /*
8554          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8555          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8556          */
8557         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8558                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8559         complete(&work->completion);
8560 }
8561
8562 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8563 {
8564         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8565         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8566         struct io_tctx_exit exit;
8567         struct io_tctx_node *node;
8568         int ret;
8569
8570         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8571         if (ctx->sq_data) {
8572                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8573                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8574                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8575                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8576         }
8577
8578         /*
8579          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8580          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8581          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8582          * as nobody else will be looking for them.
8583          */
8584         do {
8585                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8586
8587                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8588         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8589
8590         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8591         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8592                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8593
8594                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8595                                         ctx_node);
8596                 exit.ctx = ctx;
8597                 init_completion(&exit.completion);
8598                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8599                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8600                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8601                         continue;
8602                 wake_up_process(node->task);
8603
8604                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8605                 wait_for_completion(&exit.completion);
8606                 cond_resched();
8607                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8608         }
8609         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8610
8611         io_ring_ctx_free(ctx);
8612 }
8613
8614 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         unsigned long index;
8617         struct creds *creds;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8621         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8622         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8623         if (ctx->rings)
8624                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8625         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8626                 io_unregister_personality(ctx, index);
8627         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8628
8629         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8630         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8631
8632         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8633         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8634
8635         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8636         /*
8637          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8638          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8639          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8640          * over using system_wq.
8641          */
8642         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8643 }
8644
8645 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8646 {
8647         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8648
8649         file->private_data = NULL;
8650         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8651         return 0;
8652 }
8653
8654 struct io_task_cancel {
8655         struct task_struct *task;
8656         struct files_struct *files;
8657 };
8658
8659 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8660 {
8661         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8662         struct io_task_cancel *cancel = data;
8663         bool ret;
8664
8665         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8666                 unsigned long flags;
8667                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8668
8669                 /* protect against races with linked timeouts */
8670                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8671                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8672                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8673         } else {
8674                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8675         }
8676         return ret;
8677 }
8678
8679 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8680                                   struct task_struct *task,
8681                                   struct files_struct *files)
8682 {
8683         struct io_defer_entry *de;
8684         LIST_HEAD(list);
8685
8686         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8687         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8688                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8689                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8690                         break;
8691                 }
8692         }
8693         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8694         if (list_empty(&list))
8695                 return false;
8696
8697         while (!list_empty(&list)) {
8698                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8699                 list_del_init(&de->list);
8700                 req_set_fail_links(de->req);
8701                 io_put_req(de->req);
8702                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8703                 kfree(de);
8704         }
8705         return true;
8706 }
8707
8708 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8709 {
8710         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8711
8712         return req->ctx == data;
8713 }
8714
8715 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8716 {
8717         struct io_tctx_node *node;
8718         enum io_wq_cancel cret;
8719         bool ret = false;
8720
8721         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8722         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8723                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8724
8725                 /*
8726                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8727                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8728                  */
8729                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8730                         continue;
8731                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8732                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8733         }
8734         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8735
8736         return ret;
8737 }
8738
8739 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8740                                          struct task_struct *task,
8741                                          struct files_struct *files)
8742 {
8743         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8744         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8745
8746         while (1) {
8747                 enum io_wq_cancel cret;
8748                 bool ret = false;
8749
8750                 if (!task) {
8751                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8752                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8753                         /*
8754                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8755                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8756                          */
8757                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8758                                                &cancel, true);
8759                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8760                 }
8761
8762                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8763                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8764                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8765                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8766                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8767                                 ret = true;
8768                         }
8769                 }
8770
8771                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8772                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8773                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8774                 ret |= io_run_task_work();
8775                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8776                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8777                 if (!ret)
8778                         break;
8779                 cond_resched();
8780         }
8781 }
8782
8783 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8784                                    struct task_struct *task,
8785                                    struct files_struct *files)
8786 {
8787         struct io_kiocb *req;
8788         int cnt = 0;
8789
8790         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8791         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8792                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8793         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8794         return cnt;
8795 }
8796
8797 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8798                                   struct task_struct *task,
8799                                   struct files_struct *files)
8800 {
8801         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8802                 DEFINE_WAIT(wait);
8803                 int inflight;
8804
8805                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8806                 if (!inflight)
8807                         break;
8808
8809                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8810
8811                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8812                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8813                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8814                         schedule();
8815                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8816         }
8817 }
8818
8819 /*
8820  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8821  */
8822 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8823 {
8824         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8825         struct io_tctx_node *node;
8826         int ret;
8827
8828         if (unlikely(!tctx)) {
8829                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8830                 if (unlikely(ret))
8831                         return ret;
8832                 tctx = current->io_uring;
8833         }
8834         if (tctx->last != ctx) {
8835                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8836
8837                 if (!old) {
8838                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8839                         if (!node)
8840                                 return -ENOMEM;
8841                         node->ctx = ctx;
8842                         node->task = current;
8843
8844                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8845                                                 node, GFP_KERNEL));
8846                         if (ret) {
8847                                 kfree(node);
8848                                 return ret;
8849                         }
8850
8851                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8852                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8853                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8854                 }
8855                 tctx->last = ctx;
8856         }
8857         return 0;
8858 }
8859
8860 /*
8861  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8862  */
8863 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8864 {
8865         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8866         struct io_tctx_node *node;
8867
8868         if (!tctx)
8869                 return;
8870         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8871         if (!node)
8872                 return;
8873
8874         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8875         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8876
8877         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8878         list_del(&node->ctx_node);
8879         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8880
8881         if (tctx->last == node->ctx)
8882                 tctx->last = NULL;
8883         kfree(node);
8884 }
8885
8886 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8887 {
8888         struct io_tctx_node *node;
8889         unsigned long index;
8890
8891         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8892                 io_uring_del_task_file(index);
8893         if (tctx->io_wq) {
8894                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8895                 tctx->io_wq = NULL;
8896         }
8897 }
8898
8899 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8900 {
8901         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8902 }
8903
8904 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8905 {
8906         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8907         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8908         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8909
8910         if (sqd->thread)
8911                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8912         complete(&work->completion);
8913 }
8914
8915 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8916 {
8917         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8918         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8919         struct task_struct *task;
8920
8921         io_sq_thread_park(sqd);
8922         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8923         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8924         task = sqd->thread;
8925         if (task) {
8926                 init_completion(&work.completion);
8927                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8928                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8929                 wake_up_process(task);
8930         }
8931         io_sq_thread_unpark(sqd);
8932
8933         if (task)
8934                 wait_for_completion(&work.completion);
8935 }
8936
8937 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8938 {
8939         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8940         struct io_tctx_node *node;
8941         unsigned long index;
8942
8943         /* make sure overflow events are dropped */
8944         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8945         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8946                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8947
8948                 if (ctx->sq_data) {
8949                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8950                         continue;
8951                 }
8952                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8953                 if (!files)
8954                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8955         }
8956         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8957
8958         if (files)
8959                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8960 }
8961
8962 /* should only be called by SQPOLL task */
8963 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8964 {
8965         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8966         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8967         s64 inflight;
8968         DEFINE_WAIT(wait);
8969
8970         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8971
8972         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8973         do {
8974                 /* read completions before cancelations */
8975                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8976                 if (!inflight)
8977                         break;
8978                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8979
8980                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8981                 /*
8982                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8983                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8984                  * prepare_to_wait().
8985                  */
8986                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8987                         schedule();
8988                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8989         } while (1);
8990         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8991 }
8992
8993 /*
8994  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8995  * requests.
8996  */
8997 void __io_uring_task_cancel(void)
8998 {
8999         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9000         DEFINE_WAIT(wait);
9001         s64 inflight;
9002
9003         /* make sure overflow events are dropped */
9004         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9005         do {
9006                 /* read completions before cancelations */
9007                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9008                 if (!inflight)
9009                         break;
9010                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9011
9012                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9013
9014                 /*
9015                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9016                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9017                  * prepare_to_wait().
9018                  */
9019                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9020                         schedule();
9021                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9022         } while (1);
9023
9024         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9025
9026         io_uring_clean_tctx(tctx);
9027         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9028         __io_uring_free(current);
9029 }
9030
9031 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9032                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9033 {
9034         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9035         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9036         struct page *page;
9037         void *ptr;
9038
9039         switch (offset) {
9040         case IORING_OFF_SQ_RING:
9041         case IORING_OFF_CQ_RING:
9042                 ptr = ctx->rings;
9043                 break;
9044         case IORING_OFF_SQES:
9045                 ptr = ctx->sq_sqes;
9046                 break;
9047         default:
9048                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9049         }
9050
9051         page = virt_to_head_page(ptr);
9052         if (sz > page_size(page))
9053                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9054
9055         return ptr;
9056 }
9057
9058 #ifdef CONFIG_MMU
9059
9060 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9061 {
9062         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9063         unsigned long pfn;
9064         void *ptr;
9065
9066         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9067         if (IS_ERR(ptr))
9068                 return PTR_ERR(ptr);
9069
9070         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9071         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9072 }
9073
9074 #else /* !CONFIG_MMU */
9075
9076 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9077 {
9078         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9079 }
9080
9081 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9082 {
9083         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9084 }
9085
9086 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9087         unsigned long addr, unsigned long len,
9088         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9089 {
9090         void *ptr;
9091
9092         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9093         if (IS_ERR(ptr))
9094                 return PTR_ERR(ptr);
9095
9096         return (unsigned long) ptr;
9097 }
9098
9099 #endif /* !CONFIG_MMU */
9100
9101 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9102 {
9103         DEFINE_WAIT(wait);
9104
9105         do {
9106                 if (!io_sqring_full(ctx))
9107                         break;
9108                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9109
9110                 if (!io_sqring_full(ctx))
9111                         break;
9112                 schedule();
9113         } while (!signal_pending(current));
9114
9115         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9116         return 0;
9117 }
9118
9119 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9120                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9121                           const sigset_t __user **sig)
9122 {
9123         struct io_uring_getevents_arg arg;
9124
9125         /*
9126          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9127          * is just a pointer to the sigset_t.
9128          */
9129         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9130                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9131                 *ts = NULL;
9132                 return 0;
9133         }
9134
9135         /*
9136          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9137          * timespec and sigset_t pointers if good.
9138          */
9139         if (*argsz != sizeof(arg))
9140                 return -EINVAL;
9141         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9142                 return -EFAULT;
9143         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9144         *argsz = arg.sigmask_sz;
9145         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9146         return 0;
9147 }
9148
9149 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9150                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9151                 size_t, argsz)
9152 {
9153         struct io_ring_ctx *ctx;
9154         long ret = -EBADF;
9155         int submitted = 0;
9156         struct fd f;
9157
9158         io_run_task_work();
9159
9160         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9161                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9162                 return -EINVAL;
9163
9164         f = fdget(fd);
9165         if (!f.file)
9166                 return -EBADF;
9167
9168         ret = -EOPNOTSUPP;
9169         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9170                 goto out_fput;
9171
9172         ret = -ENXIO;
9173         ctx = f.file->private_data;
9174         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9175                 goto out_fput;
9176
9177         ret = -EBADFD;
9178         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9179                 goto out;
9180
9181         /*
9182          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9183          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9184          * we were asked to.
9185          */
9186         ret = 0;
9187         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9188                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9189
9190                 ret = -EOWNERDEAD;
9191                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9192                         goto out;
9193                 }
9194                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9195                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9196                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9197                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9198                         if (ret)
9199                                 goto out;
9200                 }
9201                 submitted = to_submit;
9202         } else if (to_submit) {
9203                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9204                 if (unlikely(ret))
9205                         goto out;
9206                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9207                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9208                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9209
9210                 if (submitted != to_submit)
9211                         goto out;
9212         }
9213         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9214                 const sigset_t __user *sig;
9215                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9216
9217                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9218                 if (unlikely(ret))
9219                         goto out;
9220
9221                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9222
9223                 /*
9224                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9225                  * space applications don't need to do io completion events
9226                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9227                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9228                  */
9229                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9230                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9231                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9232                 } else {
9233                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9234                 }
9235         }
9236
9237 out:
9238         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9239 out_fput:
9240         fdput(f);
9241         return submitted ? submitted : ret;
9242 }
9243
9244 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9245 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9246                 const struct cred *cred)
9247 {
9248         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9249         struct group_info *gi;
9250         kernel_cap_t cap;
9251         unsigned __capi;
9252         int g;
9253
9254         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9255         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9256         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9257         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9258         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9259         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9260         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9261         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9262         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9263         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9264         gi = cred->group_info;
9265         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9266                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9267                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9268         }
9269         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9270         cap = cred->cap_effective;
9271         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9272                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9273         seq_putc(m, '\n');
9274         return 0;
9275 }
9276
9277 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9278 {
9279         struct io_sq_data *sq = NULL;
9280         bool has_lock;
9281         int i;
9282
9283         /*
9284          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9285          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9286          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9287          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9288          */
9289         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9290
9291         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9292                 sq = ctx->sq_data;
9293                 if (!sq->thread)
9294                         sq = NULL;
9295         }
9296
9297         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9298         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9299         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9300         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9301                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9302
9303                 if (f)
9304                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9305                 else
9306                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9307         }
9308         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9309         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9310                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9311
9312                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9313                                                 (unsigned int) buf->len);
9314         }
9315         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9316                 unsigned long index;
9317                 const struct cred *cred;
9318
9319                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9320                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9321                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9322         }
9323         seq_printf(m, "PollList:\n");
9324         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9325         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9326                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9327                 struct io_kiocb *req;
9328
9329                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9330                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9331                                         req->task->task_works != NULL);
9332         }
9333         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9334         if (has_lock)
9335                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9336 }
9337
9338 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9339 {
9340         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9341
9342         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9343                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9344                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9345         }
9346 }
9347 #endif
9348
9349 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9350         .release        = io_uring_release,
9351         .mmap           = io_uring_mmap,
9352 #ifndef CONFIG_MMU
9353         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9354         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9355 #endif
9356         .poll           = io_uring_poll,
9357         .fasync         = io_uring_fasync,
9358 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9359         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9360 #endif
9361 };
9362
9363 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9364                                   struct io_uring_params *p)
9365 {
9366         struct io_rings *rings;
9367         size_t size, sq_array_offset;
9368
9369         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9370         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9371         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9372
9373         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9374         if (size == SIZE_MAX)
9375                 return -EOVERFLOW;
9376
9377         rings = io_mem_alloc(size);
9378         if (!rings)
9379                 return -ENOMEM;
9380
9381         ctx->rings = rings;
9382         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9383         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9384         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9385         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9386         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9387         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9388         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9389
9390         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9391         if (size == SIZE_MAX) {
9392                 io_mem_free(ctx->rings);
9393                 ctx->rings = NULL;
9394                 return -EOVERFLOW;
9395         }
9396
9397         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9398         if (!ctx->sq_sqes) {
9399                 io_mem_free(ctx->rings);
9400                 ctx->rings = NULL;
9401                 return -ENOMEM;
9402         }
9403
9404         return 0;
9405 }
9406
9407 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9408 {
9409         int ret, fd;
9410
9411         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9412         if (fd < 0)
9413                 return fd;
9414
9415         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9416         if (ret) {
9417                 put_unused_fd(fd);
9418                 return ret;
9419         }
9420         fd_install(fd, file);
9421         return fd;
9422 }
9423
9424 /*
9425  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9426  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9427  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9428  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9429  */
9430 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9431 {
9432         struct file *file;
9433 #if defined(CONFIG_UNIX)
9434         int ret;
9435
9436         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9437                                 &ctx->ring_sock);
9438         if (ret)
9439                 return ERR_PTR(ret);
9440 #endif
9441
9442         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9443                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9444 #if defined(CONFIG_UNIX)
9445         if (IS_ERR(file)) {
9446                 sock_release(ctx->ring_sock);
9447                 ctx->ring_sock = NULL;
9448         } else {
9449                 ctx->ring_sock->file = file;
9450         }
9451 #endif
9452         return file;
9453 }
9454
9455 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9456                            struct io_uring_params __user *params)
9457 {
9458         struct io_ring_ctx *ctx;
9459         struct file *file;
9460         int ret;
9461
9462         if (!entries)
9463                 return -EINVAL;
9464         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9465                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9466                         return -EINVAL;
9467                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9468         }
9469
9470         /*
9471          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9472          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9473          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9474          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9475          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9476          * of CQ ring entries manually.
9477          */
9478         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9479         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9480                 /*
9481                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9482                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9483                  * any cq vs sq ring sizing.
9484                  */
9485                 if (!p->cq_entries)
9486                         return -EINVAL;
9487                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9488                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9489                                 return -EINVAL;
9490                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9491                 }
9492                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9493                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9494                         return -EINVAL;
9495         } else {
9496                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9497         }
9498
9499         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9500         if (!ctx)
9501                 return -ENOMEM;
9502         ctx->compat = in_compat_syscall();
9503         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9504                 ctx->user = get_uid(current_user());
9505
9506         /*
9507          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9508          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9509          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9510          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9511          */
9512         mmgrab(current->mm);
9513         ctx->mm_account = current->mm;
9514
9515         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9516         if (ret)
9517                 goto err;
9518
9519         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9520         if (ret)
9521                 goto err;
9522
9523         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9524         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9525         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9526         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9527         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9528         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9529         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9530         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9531
9532         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9533         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9534         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9535         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9536         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9537         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9538         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9539         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9540
9541         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9542                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9543                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9544                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9545                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9546
9547         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9548                 ret = -EFAULT;
9549                 goto err;
9550         }
9551
9552         file = io_uring_get_file(ctx);
9553         if (IS_ERR(file)) {
9554                 ret = PTR_ERR(file);
9555                 goto err;
9556         }
9557
9558         /*
9559          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9560          * having closed it before we finish setup
9561          */
9562         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9563         if (ret < 0) {
9564                 /* fput will clean it up */
9565                 fput(file);
9566                 return ret;
9567         }
9568
9569         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9570         return ret;
9571 err:
9572         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9573         return ret;
9574 }
9575
9576 /*
9577  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9578  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9579  * params structure passed in.
9580  */
9581 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9582 {
9583         struct io_uring_params p;
9584         int i;
9585
9586         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9587                 return -EFAULT;
9588         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9589                 if (p.resv[i])
9590                         return -EINVAL;
9591         }
9592
9593         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9594                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9595                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9596                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9597                 return -EINVAL;
9598
9599         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9600 }
9601
9602 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9603                 struct io_uring_params __user *, params)
9604 {
9605         return io_uring_setup(entries, params);
9606 }
9607
9608 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9609 {
9610         struct io_uring_probe *p;
9611         size_t size;
9612         int i, ret;
9613
9614         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9615         if (size == SIZE_MAX)
9616                 return -EOVERFLOW;
9617         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9618         if (!p)
9619                 return -ENOMEM;
9620
9621         ret = -EFAULT;
9622         if (copy_from_user(p, arg, size))
9623                 goto out;
9624         ret = -EINVAL;
9625         if (memchr_inv(p, 0, size))
9626                 goto out;
9627
9628         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9629         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9630                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9631
9632         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9633                 p->ops[i].op = i;
9634                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9635                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9636         }
9637         p->ops_len = i;
9638
9639         ret = 0;
9640         if (copy_to_user(arg, p, size))
9641                 ret = -EFAULT;
9642 out:
9643         kfree(p);
9644         return ret;
9645 }
9646
9647 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9648 {
9649         const struct cred *creds;
9650         u32 id;
9651         int ret;
9652
9653         creds = get_current_cred();
9654
9655         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9656                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9657         if (!ret)
9658                 return id;
9659         put_cred(creds);
9660         return ret;
9661 }
9662
9663 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9664                                     unsigned int nr_args)
9665 {
9666         struct io_uring_restriction *res;
9667         size_t size;
9668         int i, ret;
9669
9670         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9671         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9672                 return -EBADFD;
9673
9674         /* We allow only a single restrictions registration */
9675         if (ctx->restrictions.registered)
9676                 return -EBUSY;
9677
9678         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9679                 return -EINVAL;
9680
9681         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9682         if (size == SIZE_MAX)
9683                 return -EOVERFLOW;
9684
9685         res = memdup_user(arg, size);
9686         if (IS_ERR(res))
9687                 return PTR_ERR(res);
9688
9689         ret = 0;
9690
9691         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9692                 switch (res[i].opcode) {
9693                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9694                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9695                                 ret = -EINVAL;
9696                                 goto out;
9697                         }
9698
9699                         __set_bit(res[i].register_op,
9700                                   ctx->restrictions.register_op);
9701                         break;
9702                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9703                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9704                                 ret = -EINVAL;
9705                                 goto out;
9706                         }
9707
9708                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9709                         break;
9710                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9711                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9712                         break;
9713                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9714                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9715                         break;
9716                 default:
9717                         ret = -EINVAL;
9718                         goto out;
9719                 }
9720         }
9721
9722 out:
9723         /* Reset all restrictions if an error happened */
9724         if (ret != 0)
9725                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9726         else
9727                 ctx->restrictions.registered = true;
9728
9729         kfree(res);
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9734 {
9735         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9736                 return -EBADFD;
9737
9738         if (ctx->restrictions.registered)
9739                 ctx->restricted = 1;
9740
9741         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9742         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9743                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9744         return 0;
9745 }
9746
9747 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9748 {
9749         switch (op) {
9750         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9751         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9752         case IORING_REGISTER_PROBE:
9753         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9754         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9755                 return false;
9756         default:
9757                 return true;
9758         }
9759 }
9760
9761 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9762                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9763         __releases(ctx->uring_lock)
9764         __acquires(ctx->uring_lock)
9765 {
9766         int ret;
9767
9768         /*
9769          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9770          * someone else killed the ctx or is already going through
9771          * io_uring_register().
9772          */
9773         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9774                 return -ENXIO;
9775
9776         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9777                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9778
9779                 /*
9780                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9781                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9782                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9783                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9784                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9785                  * after we've killed the percpu ref.
9786                  */
9787                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9788                 do {
9789                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9790                         if (!ret)
9791                                 break;
9792                         ret = io_run_task_work_sig();
9793                         if (ret < 0)
9794                                 break;
9795                 } while (1);
9796
9797                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9798
9799                 if (ret) {
9800                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9801                         goto out_quiesce;
9802                 }
9803         }
9804
9805         if (ctx->restricted) {
9806                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9807                         ret = -EINVAL;
9808                         goto out;
9809                 }
9810
9811                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9812                         ret = -EACCES;
9813                         goto out;
9814                 }
9815         }
9816
9817         switch (opcode) {
9818         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9819                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9820                 break;
9821         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9822                 ret = -EINVAL;
9823                 if (arg || nr_args)
9824                         break;
9825                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9826                 break;
9827         case IORING_REGISTER_FILES:
9828                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9829                 break;
9830         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9831                 ret = -EINVAL;
9832                 if (arg || nr_args)
9833                         break;
9834                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9835                 break;
9836         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9837                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9838                 break;
9839         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9840         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9841                 ret = -EINVAL;
9842                 if (nr_args != 1)
9843                         break;
9844                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9845                 if (ret)
9846                         break;
9847                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9848                         ctx->eventfd_async = 1;
9849                 else
9850                         ctx->eventfd_async = 0;
9851                 break;
9852         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9853                 ret = -EINVAL;
9854                 if (arg || nr_args)
9855                         break;
9856                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9857                 break;
9858         case IORING_REGISTER_PROBE:
9859                 ret = -EINVAL;
9860                 if (!arg || nr_args > 256)
9861                         break;
9862                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9863                 break;
9864         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9865                 ret = -EINVAL;
9866                 if (arg || nr_args)
9867                         break;
9868                 ret = io_register_personality(ctx);
9869                 break;
9870         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9871                 ret = -EINVAL;
9872                 if (arg)
9873                         break;
9874                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9875                 break;
9876         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9877                 ret = -EINVAL;
9878                 if (arg || nr_args)
9879                         break;
9880                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9881                 break;
9882         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9883                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9884                 break;
9885         default:
9886                 ret = -EINVAL;
9887                 break;
9888         }
9889
9890 out:
9891         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9892                 /* bring the ctx back to life */
9893                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9894 out_quiesce:
9895                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9896         }
9897         return ret;
9898 }
9899
9900 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9901                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9902 {
9903         struct io_ring_ctx *ctx;
9904         long ret = -EBADF;
9905         struct fd f;
9906
9907         f = fdget(fd);
9908         if (!f.file)
9909                 return -EBADF;
9910
9911         ret = -EOPNOTSUPP;
9912         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9913                 goto out_fput;
9914
9915         ctx = f.file->private_data;
9916
9917         io_run_task_work();
9918
9919         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9920         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9921         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9922         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9923                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9924 out_fput:
9925         fdput(f);
9926         return ret;
9927 }
9928
9929 static int __init io_uring_init(void)
9930 {
9931 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9932         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9933         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9934 } while (0)
9935
9936 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9937         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9938         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9967
9968         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9969         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9970         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9971                                 SLAB_ACCOUNT);
9972         return 0;
9973 };
9974 __initcall(io_uring_init);