31466bcd833e1edb3cef2f95123da3cf6e5fd2ef
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        poll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399 };
400
401 struct io_rw {
402         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
403         struct kiocb                    kiocb;
404         u64                             addr;
405         u64                             len;
406 };
407
408 struct io_connect {
409         struct file                     *file;
410         struct sockaddr __user          *addr;
411         int                             addr_len;
412 };
413
414 struct io_sr_msg {
415         struct file                     *file;
416         union {
417                 struct user_msghdr __user *umsg;
418                 void __user             *buf;
419         };
420         int                             msg_flags;
421         int                             bgid;
422         size_t                          len;
423         struct io_buffer                *kbuf;
424 };
425
426 struct io_open {
427         struct file                     *file;
428         int                             dfd;
429         struct filename                 *filename;
430         struct open_how                 how;
431         unsigned long                   nofile;
432 };
433
434 struct io_files_update {
435         struct file                     *file;
436         u64                             arg;
437         u32                             nr_args;
438         u32                             offset;
439 };
440
441 struct io_fadvise {
442         struct file                     *file;
443         u64                             offset;
444         u32                             len;
445         u32                             advice;
446 };
447
448 struct io_madvise {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451         u32                             len;
452         u32                             advice;
453 };
454
455 struct io_epoll {
456         struct file                     *file;
457         int                             epfd;
458         int                             op;
459         int                             fd;
460         struct epoll_event              event;
461 };
462
463 struct io_splice {
464         struct file                     *file_out;
465         struct file                     *file_in;
466         loff_t                          off_out;
467         loff_t                          off_in;
468         u64                             len;
469         unsigned int                    flags;
470 };
471
472 struct io_provide_buf {
473         struct file                     *file;
474         __u64                           addr;
475         __s32                           len;
476         __u32                           bgid;
477         __u16                           nbufs;
478         __u16                           bid;
479 };
480
481 struct io_statx {
482         struct file                     *file;
483         int                             dfd;
484         unsigned int                    mask;
485         unsigned int                    flags;
486         const char __user               *filename;
487         struct statx __user             *buffer;
488 };
489
490 struct io_async_connect {
491         struct sockaddr_storage         address;
492 };
493
494 struct io_async_msghdr {
495         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
496         struct iovec                    *iov;
497         struct sockaddr __user          *uaddr;
498         struct msghdr                   msg;
499         struct sockaddr_storage         addr;
500 };
501
502 struct io_async_rw {
503         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
504         struct iovec                    *iov;
505         ssize_t                         nr_segs;
506         ssize_t                         size;
507         struct wait_page_queue          wpq;
508 };
509
510 struct io_async_ctx {
511         union {
512                 struct io_async_rw      rw;
513                 struct io_async_msghdr  msg;
514                 struct io_async_connect connect;
515                 struct io_timeout_data  timeout;
516         };
517 };
518
519 enum {
520         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
521         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
522         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
523         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
524         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
525         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
526
527         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
528         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
529         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
530         REQ_F_CUR_POS_BIT,
531         REQ_F_NOWAIT_BIT,
532         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
535         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
536         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
537         REQ_F_POLLED_BIT,
538         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
539         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
540         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
541         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
542
543         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
544         __REQ_F_LAST_BIT,
545 };
546
547 enum {
548         /* ctx owns file */
549         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
550         /* drain existing IO first */
551         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
552         /* linked sqes */
553         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
554         /* doesn't sever on completion < 0 */
555         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
556         /* IOSQE_ASYNC */
557         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
558         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
559         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
560
561         /* head of a link */
562         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
563         /* fail rest of links */
564         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
565         /* on inflight list */
566         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
567         /* read/write uses file position */
568         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
569         /* must not punt to workers */
570         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
571         /* has linked timeout */
572         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
573         /* regular file */
574         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
575         /* completion under lock */
576         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
577         /* needs cleanup */
578         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
579         /* in overflow list */
580         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
581         /* already went through poll handler */
582         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
583         /* buffer already selected */
584         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
585         /* doesn't need file table for this request */
586         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
587         /* io_wq_work is initialized */
588         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
589         /* req->task is refcounted */
590         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
591 };
592
593 struct async_poll {
594         struct io_poll_iocb     poll;
595         struct io_poll_iocb     *double_poll;
596         struct io_wq_work       work;
597 };
598
599 /*
600  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
601  * as the first entry in their struct definition. So you can
602  * access the file pointer through any of the sub-structs,
603  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
604  */
605 struct io_kiocb {
606         union {
607                 struct file             *file;
608                 struct io_rw            rw;
609                 struct io_poll_iocb     poll;
610                 struct io_accept        accept;
611                 struct io_sync          sync;
612                 struct io_cancel        cancel;
613                 struct io_timeout       timeout;
614                 struct io_connect       connect;
615                 struct io_sr_msg        sr_msg;
616                 struct io_open          open;
617                 struct io_close         close;
618                 struct io_files_update  files_update;
619                 struct io_fadvise       fadvise;
620                 struct io_madvise       madvise;
621                 struct io_epoll         epoll;
622                 struct io_splice        splice;
623                 struct io_provide_buf   pbuf;
624                 struct io_statx         statx;
625         };
626
627         struct io_async_ctx             *io;
628         int                             cflags;
629         u8                              opcode;
630         /* polled IO has completed */
631         u8                              iopoll_completed;
632
633         u16                             buf_index;
634
635         struct io_ring_ctx      *ctx;
636         struct list_head        list;
637         unsigned int            flags;
638         refcount_t              refs;
639         struct task_struct      *task;
640         unsigned long           fsize;
641         u64                     user_data;
642         u32                     result;
643         u32                     sequence;
644
645         struct list_head        link_list;
646
647         struct list_head        inflight_entry;
648
649         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
650
651         union {
652                 /*
653                  * Only commands that never go async can use the below fields,
654                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
655                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
656                  * restore the work, if needed.
657                  */
658                 struct {
659                         struct hlist_node       hash_node;
660                         struct async_poll       *apoll;
661                 };
662                 struct io_wq_work       work;
663         };
664         struct callback_head    task_work;
665 };
666
667 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
668
669 struct io_comp_state {
670         unsigned int            nr;
671         struct list_head        list;
672         struct io_ring_ctx      *ctx;
673 };
674
675 struct io_submit_state {
676         struct blk_plug         plug;
677
678         /*
679          * io_kiocb alloc cache
680          */
681         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
682         unsigned int            free_reqs;
683
684         /*
685          * Batch completion logic
686          */
687         struct io_comp_state    comp;
688
689         /*
690          * File reference cache
691          */
692         struct file             *file;
693         unsigned int            fd;
694         unsigned int            has_refs;
695         unsigned int            used_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723 };
724
725 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
726         [IORING_OP_NOP] = {},
727         [IORING_OP_READV] = {
728                 .async_ctx              = 1,
729                 .needs_mm               = 1,
730                 .needs_file             = 1,
731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
732                 .pollin                 = 1,
733                 .buffer_select          = 1,
734         },
735         [IORING_OP_WRITEV] = {
736                 .async_ctx              = 1,
737                 .needs_mm               = 1,
738                 .needs_file             = 1,
739                 .hash_reg_file          = 1,
740                 .unbound_nonreg_file    = 1,
741                 .pollout                = 1,
742         },
743         [IORING_OP_FSYNC] = {
744                 .needs_file             = 1,
745         },
746         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
747                 .needs_file             = 1,
748                 .unbound_nonreg_file    = 1,
749                 .pollin                 = 1,
750         },
751         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .hash_reg_file          = 1,
754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
755                 .pollout                = 1,
756         },
757         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
758                 .needs_file             = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760         },
761         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
762         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
763                 .needs_file             = 1,
764         },
765         [IORING_OP_SENDMSG] = {
766                 .async_ctx              = 1,
767                 .needs_mm               = 1,
768                 .needs_file             = 1,
769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
770                 .needs_fs               = 1,
771                 .pollout                = 1,
772         },
773         [IORING_OP_RECVMSG] = {
774                 .async_ctx              = 1,
775                 .needs_mm               = 1,
776                 .needs_file             = 1,
777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
778                 .needs_fs               = 1,
779                 .pollin                 = 1,
780                 .buffer_select          = 1,
781         },
782         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
783                 .async_ctx              = 1,
784                 .needs_mm               = 1,
785         },
786         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
787         [IORING_OP_ACCEPT] = {
788                 .needs_mm               = 1,
789                 .needs_file             = 1,
790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
791                 .file_table             = 1,
792                 .pollin                 = 1,
793         },
794         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
795         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
796                 .async_ctx              = 1,
797                 .needs_mm               = 1,
798         },
799         [IORING_OP_CONNECT] = {
800                 .async_ctx              = 1,
801                 .needs_mm               = 1,
802                 .needs_file             = 1,
803                 .unbound_nonreg_file    = 1,
804                 .pollout                = 1,
805         },
806         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
807                 .needs_file             = 1,
808         },
809         [IORING_OP_OPENAT] = {
810                 .file_table             = 1,
811                 .needs_fs               = 1,
812         },
813         [IORING_OP_CLOSE] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .needs_file_no_error    = 1,
816                 .file_table             = 1,
817         },
818         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
819                 .needs_mm               = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_STATX] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .needs_fs               = 1,
825                 .file_table             = 1,
826         },
827         [IORING_OP_READ] = {
828                 .needs_mm               = 1,
829                 .needs_file             = 1,
830                 .unbound_nonreg_file    = 1,
831                 .pollin                 = 1,
832                 .buffer_select          = 1,
833         },
834         [IORING_OP_WRITE] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollout                = 1,
839         },
840         [IORING_OP_FADVISE] = {
841                 .needs_file             = 1,
842         },
843         [IORING_OP_MADVISE] = {
844                 .needs_mm               = 1,
845         },
846         [IORING_OP_SEND] = {
847                 .needs_mm               = 1,
848                 .needs_file             = 1,
849                 .unbound_nonreg_file    = 1,
850                 .pollout                = 1,
851         },
852         [IORING_OP_RECV] = {
853                 .needs_mm               = 1,
854                 .needs_file             = 1,
855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
856                 .pollin                 = 1,
857                 .buffer_select          = 1,
858         },
859         [IORING_OP_OPENAT2] = {
860                 .file_table             = 1,
861                 .needs_fs               = 1,
862         },
863         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
865                 .file_table             = 1,
866         },
867         [IORING_OP_SPLICE] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .hash_reg_file          = 1,
870                 .unbound_nonreg_file    = 1,
871         },
872         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
873         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
874         [IORING_OP_TEE] = {
875                 .needs_file             = 1,
876                 .hash_reg_file          = 1,
877                 .unbound_nonreg_file    = 1,
878         },
879 };
880
881 enum io_mem_account {
882         ACCT_LOCKED,
883         ACCT_PINNED,
884 };
885
886 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
887 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
888 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
889 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
890 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
891 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
892 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
893 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
894                                  struct io_uring_files_update *ip,
895                                  unsigned nr_args);
896 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
897 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
898                                   struct io_comp_state *cs);
899 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
900 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
901                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
902 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
903                            const struct io_uring_sqe *sqe,
904                            struct io_comp_state *cs);
905 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
906
907 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
908                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
909                                bool needs_lock);
910 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
911                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
912                              struct iov_iter *iter);
913
914 static struct kmem_cache *req_cachep;
915
916 static const struct file_operations io_uring_fops;
917
918 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
919 {
920 #if defined(CONFIG_UNIX)
921         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
922                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
923
924                 return ctx->ring_sock->sk;
925         }
926 #endif
927         return NULL;
928 }
929 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
930
931 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
932 {
933         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
934                 return;
935         get_task_struct(req->task);
936         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
937 }
938
939 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
940 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
941 {
942         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
943                 put_task_struct(req->task);
944 }
945
946 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
947 {
948         struct mm_struct *mm = current->mm;
949
950         if (mm) {
951                 kthread_unuse_mm(mm);
952                 mmput(mm);
953         }
954 }
955
956 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
957 {
958         if (!current->mm) {
959                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
960                         return -EFAULT;
961                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
962         }
963
964         return 0;
965 }
966
967 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
968                                    struct io_kiocb *req)
969 {
970         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
971                 return 0;
972         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
973 }
974
975 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
976 {
977         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
978                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
979 }
980
981 /*
982  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
983  * touch any members of io_wq_work.
984  */
985 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
986 {
987         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
988                 return;
989
990         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
991         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
992 }
993
994 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
995 {
996         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
997 }
998
999 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1000 {
1001         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1002
1003         complete(&ctx->ref_comp);
1004 }
1005
1006 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1007 {
1008         return !req->timeout.off;
1009 }
1010
1011 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1012 {
1013         struct io_ring_ctx *ctx;
1014         int hash_bits;
1015
1016         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1017         if (!ctx)
1018                 return NULL;
1019
1020         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1021         if (!ctx->fallback_req)
1022                 goto err;
1023
1024         /*
1025          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1026          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1027          */
1028         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1029         hash_bits -= 5;
1030         if (hash_bits <= 0)
1031                 hash_bits = 1;
1032         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1033         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1034                                         GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx->cancel_hash)
1036                 goto err;
1037         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1038
1039         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1040                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1041                 goto err;
1042
1043         ctx->flags = p->flags;
1044         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1045         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1046         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1047         init_completion(&ctx->ref_comp);
1048         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1049         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1050         idr_init(&ctx->personality_idr);
1051         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1052         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1053         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1054         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1055         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1056         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1057         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1058         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1060         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1061         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1062         return ctx;
1063 err:
1064         if (ctx->fallback_req)
1065                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1066         kfree(ctx->cancel_hash);
1067         kfree(ctx);
1068         return NULL;
1069 }
1070
1071 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1072 {
1073         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1074                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076                 return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1077                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1078         }
1079
1080         return false;
1081 }
1082
1083 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1084 {
1085         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1086
1087         /* order cqe stores with ring update */
1088         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1089
1090         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1091                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1092                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1099
1100         io_req_init_async(req);
1101
1102         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1103                 mmgrab(current->mm);
1104                 req->work.mm = current->mm;
1105         }
1106         if (!req->work.creds)
1107                 req->work.creds = get_current_cred();
1108         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1109                 spin_lock(&current->fs->lock);
1110                 if (!current->fs->in_exec) {
1111                         req->work.fs = current->fs;
1112                         req->work.fs->users++;
1113                 } else {
1114                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1115                 }
1116                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1117         }
1118 }
1119
1120 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1121 {
1122         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1123                 return;
1124
1125         if (req->work.mm) {
1126                 mmdrop(req->work.mm);
1127                 req->work.mm = NULL;
1128         }
1129         if (req->work.creds) {
1130                 put_cred(req->work.creds);
1131                 req->work.creds = NULL;
1132         }
1133         if (req->work.fs) {
1134                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1135
1136                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1137                 if (--fs->users)
1138                         fs = NULL;
1139                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1140                 if (fs)
1141                         free_fs_struct(fs);
1142         }
1143 }
1144
1145 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1148
1149         io_req_init_async(req);
1150
1151         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1152                 if (def->hash_reg_file)
1153                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1154         } else {
1155                 if (def->unbound_nonreg_file)
1156                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1157         }
1158
1159         io_req_work_grab_env(req);
1160 }
1161
1162 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1163 {
1164         struct io_kiocb *cur;
1165
1166         io_prep_async_work(req);
1167         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1168                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1169                         io_prep_async_work(cur);
1170 }
1171
1172 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1175         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1176
1177         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1178                                         &req->work, req->flags);
1179         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1180
1181         if (link)
1182                 io_queue_linked_timeout(link);
1183 }
1184
1185 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1186 {
1187         /* init ->work of the whole link before punting */
1188         io_prep_async_link(req);
1189         __io_queue_async_work(req);
1190 }
1191
1192 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         int ret;
1195
1196         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1197         if (ret != -1) {
1198                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1199                 list_del_init(&req->list);
1200                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1201                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1202                 io_put_req(req);
1203         }
1204 }
1205
1206 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1207 {
1208         struct io_kiocb *req, *tmp;
1209
1210         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1211         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1212                 io_kill_timeout(req);
1213         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1214 }
1215
1216 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1217 {
1218         do {
1219                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1220                                                         struct io_kiocb, list);
1221
1222                 if (req_need_defer(req))
1223                         break;
1224                 list_del_init(&req->list);
1225                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1226                 __io_queue_async_work(req);
1227         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1228 }
1229
1230 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1231 {
1232         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1233                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1234                                                         struct io_kiocb, list);
1235
1236                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1237                         break;
1238                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1239                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1240                         break;
1241
1242                 list_del_init(&req->list);
1243                 io_kill_timeout(req);
1244         }
1245 }
1246
1247 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1248 {
1249         io_flush_timeouts(ctx);
1250         __io_commit_cqring(ctx);
1251
1252         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1253                 __io_queue_deferred(ctx);
1254 }
1255
1256 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1257 {
1258         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1259         unsigned tail;
1260
1261         tail = ctx->cached_cq_tail;
1262         /*
1263          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1264          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1265          * fill the cq entry
1266          */
1267         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1268                 return NULL;
1269
1270         ctx->cached_cq_tail++;
1271         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1272 }
1273
1274 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         if (!ctx->cq_ev_fd)
1277                 return false;
1278         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1279                 return false;
1280         if (!ctx->eventfd_async)
1281                 return true;
1282         return io_wq_current_is_worker();
1283 }
1284
1285 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1288                 wake_up(&ctx->wait);
1289         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1290                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1291         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1292                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1293 }
1294
1295 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1296 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1297 {
1298         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1299         struct io_uring_cqe *cqe;
1300         struct io_kiocb *req;
1301         unsigned long flags;
1302         LIST_HEAD(list);
1303
1304         if (!force) {
1305                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1306                         return true;
1307                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1308                     rings->cq_ring_entries))
1309                         return false;
1310         }
1311
1312         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1313
1314         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1315         if (force)
1316                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1317
1318         cqe = NULL;
1319         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1320                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1321                 if (!cqe && !force)
1322                         break;
1323
1324                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1325                                                 list);
1326                 list_move(&req->list, &list);
1327                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1328                 if (cqe) {
1329                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1330                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1331                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1332                 } else {
1333                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1334                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1335                 }
1336         }
1337
1338         io_commit_cqring(ctx);
1339         if (cqe) {
1340                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1341                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1342                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1343         }
1344         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1345         io_cqring_ev_posted(ctx);
1346
1347         while (!list_empty(&list)) {
1348                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1349                 list_del(&req->list);
1350                 io_put_req(req);
1351         }
1352
1353         return cqe != NULL;
1354 }
1355
1356 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1357 {
1358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1359         struct io_uring_cqe *cqe;
1360
1361         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1362
1363         /*
1364          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1365          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1366          * the ring.
1367          */
1368         cqe = io_get_cqring(ctx);
1369         if (likely(cqe)) {
1370                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1371                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1372                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1373         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1374                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1375                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1376         } else {
1377                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1378                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1379                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1380                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1381                 }
1382                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1383                 refcount_inc(&req->refs);
1384                 req->result = res;
1385                 req->cflags = cflags;
1386                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1387         }
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1391 {
1392         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1393 }
1394
1395 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1396 {
1397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1398         unsigned long flags;
1399
1400         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1401         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1402         io_commit_cqring(ctx);
1403         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1404
1405         io_cqring_ev_posted(ctx);
1406 }
1407
1408 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1409 {
1410         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1411
1412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1413         while (!list_empty(&cs->list)) {
1414                 struct io_kiocb *req;
1415
1416                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, list);
1417                 list_del(&req->list);
1418                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->cflags);
1419                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1420                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1421                         io_put_req(req);
1422                 } else {
1423                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1424                         io_put_req(req);
1425                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1426                 }
1427         }
1428         io_commit_cqring(ctx);
1429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1430
1431         io_cqring_ev_posted(ctx);
1432         cs->nr = 0;
1433 }
1434
1435 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1436                               struct io_comp_state *cs)
1437 {
1438         if (!cs) {
1439                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1440                 io_put_req(req);
1441         } else {
1442                 req->result = res;
1443                 req->cflags = cflags;
1444                 list_add_tail(&req->list, &cs->list);
1445                 if (++cs->nr >= 32)
1446                         io_submit_flush_completions(cs);
1447         }
1448 }
1449
1450 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1451 {
1452         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1453 }
1454
1455 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         return req == (struct io_kiocb *)
1458                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1459 }
1460
1461 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1462 {
1463         struct io_kiocb *req;
1464
1465         req = ctx->fallback_req;
1466         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1467                 return req;
1468
1469         return NULL;
1470 }
1471
1472 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1473                                      struct io_submit_state *state)
1474 {
1475         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1476         struct io_kiocb *req;
1477
1478         if (!state->free_reqs) {
1479                 size_t sz;
1480                 int ret;
1481
1482                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1483                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1484
1485                 /*
1486                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1487                  * retry single alloc to be on the safe side.
1488                  */
1489                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1490                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1491                         if (!state->reqs[0])
1492                                 goto fallback;
1493                         ret = 1;
1494                 }
1495                 state->free_reqs = ret - 1;
1496                 req = state->reqs[ret - 1];
1497         } else {
1498                 state->free_reqs--;
1499                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1500         }
1501
1502         return req;
1503 fallback:
1504         return io_get_fallback_req(ctx);
1505 }
1506
1507 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1508                           bool fixed)
1509 {
1510         if (fixed)
1511                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1512         else
1513                 fput(file);
1514 }
1515
1516 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1519                 io_cleanup_req(req);
1520
1521         if (req->io)
1522                 kfree(req->io);
1523         if (req->file)
1524                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1525         __io_put_req_task(req);
1526         io_req_work_drop_env(req);
1527
1528         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1529                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1530                 unsigned long flags;
1531
1532                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1533                 list_del(&req->inflight_entry);
1534                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1535                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1536                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1537         }
1538 }
1539
1540 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1541 {
1542         struct io_ring_ctx *ctx;
1543
1544         io_dismantle_req(req);
1545         ctx = req->ctx;
1546         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1547                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1548         else
1549                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1550         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1551 }
1552
1553 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1556         int ret;
1557
1558         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1559         if (ret != -1) {
1560                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1561                 io_commit_cqring(ctx);
1562                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1563                 io_put_req(req);
1564                 return true;
1565         }
1566
1567         return false;
1568 }
1569
1570 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1571 {
1572         struct io_kiocb *link;
1573         bool wake_ev;
1574
1575         if (list_empty(&req->link_list))
1576                 return false;
1577         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1578         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1579                 return false;
1580
1581         list_del_init(&link->link_list);
1582         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1583         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1584         return wake_ev;
1585 }
1586
1587 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1588 {
1589         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1590         bool wake_ev;
1591
1592         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1596                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1597                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1598         } else {
1599                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1600         }
1601
1602         if (wake_ev)
1603                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1604 }
1605
1606 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_kiocb *nxt;
1609
1610         /*
1611          * The list should never be empty when we are called here. But could
1612          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1613          * safe side.
1614          */
1615         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1616                 return NULL;
1617
1618         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1619         list_del_init(&req->link_list);
1620         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1621                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1622         return nxt;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1627  */
1628 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1629 {
1630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1631
1632         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1633                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1634                                                 struct io_kiocb, link_list);
1635
1636                 list_del_init(&link->link_list);
1637                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1638
1639                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1640                 __io_double_put_req(link);
1641                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         }
1643
1644         io_commit_cqring(ctx);
1645         io_cqring_ev_posted(ctx);
1646 }
1647
1648 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1649 {
1650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1651
1652         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1653                 unsigned long flags;
1654
1655                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1656                 __io_fail_links(req);
1657                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1658         } else {
1659                 __io_fail_links(req);
1660         }
1661
1662         io_cqring_ev_posted(ctx);
1663 }
1664
1665 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1666 {
1667         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1668         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1669                 io_kill_linked_timeout(req);
1670
1671         /*
1672          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1673          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1674          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1675          * of the chain.
1676          */
1677         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1678                 return io_req_link_next(req);
1679         io_fail_links(req);
1680         return NULL;
1681 }
1682
1683 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1686                 return NULL;
1687         return __io_req_find_next(req);
1688 }
1689
1690 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1691 {
1692         struct task_struct *tsk = req->task;
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694         int ret, notify = TWA_RESUME;
1695
1696         /*
1697          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1698          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1699          * as we won't have dependencies between request completions for
1700          * other kernel wait conditions.
1701          */
1702         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1703                 notify = 0;
1704         else if (ctx->cq_ev_fd)
1705                 notify = TWA_SIGNAL;
1706
1707         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1708         if (!ret)
1709                 wake_up_process(tsk);
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1714 {
1715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1716
1717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1718         io_cqring_fill_event(req, error);
1719         io_commit_cqring(ctx);
1720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1721
1722         io_cqring_ev_posted(ctx);
1723         req_set_fail_links(req);
1724         io_double_put_req(req);
1725 }
1726
1727 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1728 {
1729         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1730
1731         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1732 }
1733
1734 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1735 {
1736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1737
1738         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1739                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1740                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1741                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1742         } else {
1743                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1744         }
1745 }
1746
1747 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1748 {
1749         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1750
1751         __io_req_task_submit(req);
1752 }
1753
1754 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1755 {
1756         int ret;
1757
1758         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1759
1760         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1761         if (unlikely(ret)) {
1762                 struct task_struct *tsk;
1763
1764                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1765                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1766                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1767                 wake_up_process(tsk);
1768         }
1769 }
1770
1771 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1774
1775         if (nxt)
1776                 io_req_task_queue(nxt);
1777 }
1778
1779 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1780 {
1781         io_queue_next(req);
1782         __io_free_req(req);
1783 }
1784
1785 struct req_batch {
1786         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1787         int to_free;
1788 };
1789
1790 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1791                                       struct req_batch *rb)
1792 {
1793         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1794         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1795         rb->to_free = 0;
1796 }
1797
1798 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1799                                      struct req_batch *rb)
1800 {
1801         if (rb->to_free)
1802                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1803 }
1804
1805 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1806 {
1807         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1808                 io_free_req(req);
1809                 return;
1810         }
1811         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1812                 io_queue_next(req);
1813
1814         io_dismantle_req(req);
1815         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1816         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1817                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1822  * was the last reference to this request.
1823  */
1824 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1825 {
1826         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1827
1828         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1829                 nxt = io_req_find_next(req);
1830                 __io_free_req(req);
1831         }
1832         return nxt;
1833 }
1834
1835 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1836 {
1837         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1838                 io_free_req(req);
1839 }
1840
1841 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         struct io_kiocb *nxt;
1844
1845         /*
1846          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1847          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1848          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1849          */
1850         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1851                 return NULL;
1852
1853         nxt = io_req_find_next(req);
1854         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1859  * within the completion handling itself.
1860  */
1861 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1862 {
1863         /* drop both submit and complete references */
1864         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1865                 __io_free_req(req);
1866 }
1867
1868 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         /* drop both submit and complete references */
1871         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1872                 io_free_req(req);
1873 }
1874
1875 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1876 {
1877         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1878
1879         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1880                 /*
1881                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1882                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1883                  * entries. We cannot safely to it from here.
1884                  */
1885                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1886                         return -1U;
1887
1888                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1889         }
1890
1891         /* See comment at the top of this file */
1892         smp_rmb();
1893         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1894 }
1895
1896 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1897 {
1898         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1899
1900         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1901         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1902 }
1903
1904 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         struct io_buffer *kbuf;
1907         int cflags;
1908
1909         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1910         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1911         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1912         req->rw.addr = 0;
1913         kfree(kbuf);
1914         return cflags;
1915 }
1916
1917 static inline bool io_run_task_work(void)
1918 {
1919         if (current->task_works) {
1920                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1921                 task_work_run();
1922                 return true;
1923         }
1924
1925         return false;
1926 }
1927
1928 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1929 {
1930         struct io_kiocb *req;
1931
1932         do {
1933                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1934                 list_del(&req->list);
1935                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1936                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1937         } while (!list_empty(again));
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Find and free completed poll iocbs
1942  */
1943 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1944                                struct list_head *done)
1945 {
1946         struct req_batch rb;
1947         struct io_kiocb *req;
1948         LIST_HEAD(again);
1949
1950         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1951         smp_rmb();
1952
1953         rb.to_free = 0;
1954         while (!list_empty(done)) {
1955                 int cflags = 0;
1956
1957                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1958                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1959                         req->iopoll_completed = 0;
1960                         list_move_tail(&req->list, &again);
1961                         continue;
1962                 }
1963                 list_del(&req->list);
1964
1965                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1966                         cflags = io_put_kbuf(req);
1967
1968                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1969                 (*nr_events)++;
1970
1971                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1972                         io_req_free_batch(&rb, req);
1973         }
1974
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1977                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1978         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1979
1980         if (!list_empty(&again))
1981                 io_iopoll_queue(&again);
1982 }
1983
1984 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1985                         long min)
1986 {
1987         struct io_kiocb *req, *tmp;
1988         LIST_HEAD(done);
1989         bool spin;
1990         int ret;
1991
1992         /*
1993          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1994          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1995          */
1996         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1997
1998         ret = 0;
1999         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
2000                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2001
2002                 /*
2003                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2004                  * If we find a request that requires polling, break out
2005                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2006                  */
2007                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2008                         list_move_tail(&req->list, &done);
2009                         continue;
2010                 }
2011                 if (!list_empty(&done))
2012                         break;
2013
2014                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2015                 if (ret < 0)
2016                         break;
2017
2018                 /* iopoll may have completed current req */
2019                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2020                         list_move_tail(&req->list, &done);
2021
2022                 if (ret && spin)
2023                         spin = false;
2024                 ret = 0;
2025         }
2026
2027         if (!list_empty(&done))
2028                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2029
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2035  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2036  * as a non-spinning completion check.
2037  */
2038 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2039                                 long min)
2040 {
2041         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
2042                 int ret;
2043
2044                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2045                 if (ret < 0)
2046                         return ret;
2047                 if (*nr_events >= min)
2048                         return 0;
2049         }
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2056  * find and complete them.
2057  */
2058 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2059 {
2060         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2061                 return;
2062
2063         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2064         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
2065                 unsigned int nr_events = 0;
2066
2067                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2068
2069                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2070                 if (nr_events == 0)
2071                         break;
2072                 /*
2073                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2074                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2075                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2076                  */
2077                 if (need_resched()) {
2078                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2079                         cond_resched();
2080                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2081                 }
2082         }
2083         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2084 }
2085
2086 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2087 {
2088         unsigned int nr_events = 0;
2089         int iters = 0, ret = 0;
2090
2091         /*
2092          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2093          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2094          * that got punted to a workqueue.
2095          */
2096         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2097         do {
2098                 /*
2099                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2100                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2101                  * already triggered a CQE (eg in error).
2102                  */
2103                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2104                         break;
2105
2106                 /*
2107                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2108                  * application entering polling for a command before it gets
2109                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2110                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2111                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2112                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2113                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2114                  * very same mutex.
2115                  */
2116                 if (!(++iters & 7)) {
2117                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2118                         io_run_task_work();
2119                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2120                 }
2121
2122                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2123                 if (ret <= 0)
2124                         break;
2125                 ret = 0;
2126         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2127
2128         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2129         return ret;
2130 }
2131
2132 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2133 {
2134         /*
2135          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2136          * thread.
2137          */
2138         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2139                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2140
2141                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2142         }
2143         file_end_write(req->file);
2144 }
2145
2146 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2147                                   struct io_comp_state *cs)
2148 {
2149         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2150         int cflags = 0;
2151
2152         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2153                 kiocb_end_write(req);
2154
2155         if (res != req->result)
2156                 req_set_fail_links(req);
2157         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2158                 cflags = io_put_kbuf(req);
2159         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_BLOCK
2163 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2164 {
2165         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2166         ssize_t ret = -ECANCELED;
2167         struct iov_iter iter;
2168         int rw;
2169
2170         if (error) {
2171                 ret = error;
2172                 goto end_req;
2173         }
2174
2175         switch (req->opcode) {
2176         case IORING_OP_READV:
2177         case IORING_OP_READ_FIXED:
2178         case IORING_OP_READ:
2179                 rw = READ;
2180                 break;
2181         case IORING_OP_WRITEV:
2182         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2183         case IORING_OP_WRITE:
2184                 rw = WRITE;
2185                 break;
2186         default:
2187                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2188                                 req->opcode);
2189                 goto end_req;
2190         }
2191
2192         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2193         if (ret < 0)
2194                 goto end_req;
2195         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2196         if (!ret)
2197                 return true;
2198         kfree(iovec);
2199 end_req:
2200         req_set_fail_links(req);
2201         io_req_complete(req, ret);
2202         return false;
2203 }
2204
2205 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2206 {
2207         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2209         int err;
2210
2211         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2212
2213         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2214                 refcount_inc(&req->refs);
2215                 io_queue_async_work(req);
2216         }
2217 }
2218 #endif
2219
2220 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2221 {
2222 #ifdef CONFIG_BLOCK
2223         int ret;
2224
2225         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2226                 return false;
2227
2228         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2229         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2230         if (!ret)
2231                 return true;
2232 #endif
2233         return false;
2234 }
2235
2236 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2237                              struct io_comp_state *cs)
2238 {
2239         if (!io_rw_reissue(req, res))
2240                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2241 }
2242
2243 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2244 {
2245         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2246
2247         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2248 }
2249
2250 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2251 {
2252         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2253
2254         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2255                 kiocb_end_write(req);
2256
2257         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2258                 req_set_fail_links(req);
2259
2260         WRITE_ONCE(req->result, res);
2261         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2262         smp_wmb();
2263         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2264 }
2265
2266 /*
2267  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2268  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2269  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2270  * accessing the kiocb cookie.
2271  */
2272 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2273 {
2274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2275
2276         /*
2277          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2278          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2279          * different devices.
2280          */
2281         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2282                 ctx->poll_multi_file = false;
2283         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2284                 struct io_kiocb *list_req;
2285
2286                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2287                                                 list);
2288                 if (list_req->file != req->file)
2289                         ctx->poll_multi_file = true;
2290         }
2291
2292         /*
2293          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2294          * it to the front so we find it first.
2295          */
2296         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2297                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2298         else
2299                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2300
2301         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2302             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2303                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2304 }
2305
2306 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2307 {
2308         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2309
2310         if (diff)
2311                 fput_many(state->file, diff);
2312         state->file = NULL;
2313 }
2314
2315 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2316 {
2317         if (state->file)
2318                 __io_state_file_put(state);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2323  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2324  * has more than one submission.
2325  */
2326 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2327 {
2328         if (!state)
2329                 return fget(fd);
2330
2331         if (state->file) {
2332                 if (state->fd == fd) {
2333                         state->used_refs++;
2334                         state->ios_left--;
2335                         return state->file;
2336                 }
2337                 __io_state_file_put(state);
2338         }
2339         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2340         if (!state->file)
2341                 return NULL;
2342
2343         state->fd = fd;
2344         state->has_refs = state->ios_left;
2345         state->used_refs = 1;
2346         state->ios_left--;
2347         return state->file;
2348 }
2349
2350 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2351 {
2352 #ifdef CONFIG_BLOCK
2353         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2354 #else
2355         return true;
2356 #endif
2357 }
2358
2359 /*
2360  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2361  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2362  * inline.
2363  */
2364 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2365 {
2366         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2367
2368         if (S_ISBLK(mode)) {
2369                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2370                         return true;
2371                 return false;
2372         }
2373         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2374                 return true;
2375         if (S_ISREG(mode)) {
2376                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2377                     file->f_op != &io_uring_fops)
2378                         return true;
2379                 return false;
2380         }
2381
2382         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2383         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2384                 return true;
2385
2386         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2387                 return false;
2388
2389         if (rw == READ)
2390                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2391
2392         return file->f_op->write_iter != NULL;
2393 }
2394
2395 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2396                       bool force_nonblock)
2397 {
2398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2399         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2400         unsigned ioprio;
2401         int ret;
2402
2403         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2404                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2405
2406         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2407         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2408                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2409                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2410         }
2411         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2412         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2413         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2414         if (unlikely(ret))
2415                 return ret;
2416
2417         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2418         if (ioprio) {
2419                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2420                 if (ret)
2421                         return ret;
2422
2423                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2424         } else
2425                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2426
2427         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2428         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2429                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2430
2431         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2432                 io_get_req_task(req);
2433
2434         if (force_nonblock)
2435                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2436
2437         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2438                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2439                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2440                         return -EOPNOTSUPP;
2441
2442                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2443                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2444                 req->iopoll_completed = 0;
2445                 io_get_req_task(req);
2446         } else {
2447                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2448                         return -EINVAL;
2449                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2450         }
2451
2452         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2453         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2454         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2459 {
2460         switch (ret) {
2461         case -EIOCBQUEUED:
2462                 break;
2463         case -ERESTARTSYS:
2464         case -ERESTARTNOINTR:
2465         case -ERESTARTNOHAND:
2466         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2467                 /*
2468                  * We can't just restart the syscall, since previously
2469                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2470                  * IO with EINTR.
2471                  */
2472                 ret = -EINTR;
2473                 /* fall through */
2474         default:
2475                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2476         }
2477 }
2478
2479 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2480                        struct io_comp_state *cs)
2481 {
2482         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2483
2484         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2485                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2486         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2487                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2488         else
2489                 io_rw_done(kiocb, ret);
2490 }
2491
2492 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2493                                struct iov_iter *iter)
2494 {
2495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2496         size_t len = req->rw.len;
2497         struct io_mapped_ubuf *imu;
2498         u16 index, buf_index;
2499         size_t offset;
2500         u64 buf_addr;
2501
2502         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2503         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2504                 return -EFAULT;
2505
2506         buf_index = req->buf_index;
2507         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2508                 return -EFAULT;
2509
2510         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2511         imu = &ctx->user_bufs[index];
2512         buf_addr = req->rw.addr;
2513
2514         /* overflow */
2515         if (buf_addr + len < buf_addr)
2516                 return -EFAULT;
2517         /* not inside the mapped region */
2518         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2519                 return -EFAULT;
2520
2521         /*
2522          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2523          * and advance us to the beginning.
2524          */
2525         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2526         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2527
2528         if (offset) {
2529                 /*
2530                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2531                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2532                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2533                  * we know that:
2534                  *
2535                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2536                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2537                  *    first and last bvec
2538                  *
2539                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2540                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2541                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2542                  * since we can just skip the first segment, which may not
2543                  * be PAGE_SIZE aligned.
2544                  */
2545                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2546
2547                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2548                         iov_iter_advance(iter, offset);
2549                 } else {
2550                         unsigned long seg_skip;
2551
2552                         /* skip first vec */
2553                         offset -= bvec->bv_len;
2554                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2555
2556                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2557                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2558                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2559                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2560                 }
2561         }
2562
2563         return len;
2564 }
2565
2566 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2567 {
2568         if (needs_lock)
2569                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2570 }
2571
2572 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2573 {
2574         /*
2575          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2576          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2577          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2578          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2579          */
2580         if (needs_lock)
2581                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2582 }
2583
2584 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2585                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2586                                           bool needs_lock)
2587 {
2588         struct io_buffer *head;
2589
2590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2591                 return kbuf;
2592
2593         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2594
2595         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2596
2597         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2598         if (head) {
2599                 if (!list_empty(&head->list)) {
2600                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2601                                                         list);
2602                         list_del(&kbuf->list);
2603                 } else {
2604                         kbuf = head;
2605                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2606                 }
2607                 if (*len > kbuf->len)
2608                         *len = kbuf->len;
2609         } else {
2610                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2611         }
2612
2613         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2614
2615         return kbuf;
2616 }
2617
2618 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2619                                         bool needs_lock)
2620 {
2621         struct io_buffer *kbuf;
2622         u16 bgid;
2623
2624         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2625         bgid = req->buf_index;
2626         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2627         if (IS_ERR(kbuf))
2628                 return kbuf;
2629         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2630         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2631         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2632 }
2633
2634 #ifdef CONFIG_COMPAT
2635 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2636                                 bool needs_lock)
2637 {
2638         struct compat_iovec __user *uiov;
2639         compat_ssize_t clen;
2640         void __user *buf;
2641         ssize_t len;
2642
2643         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2644         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2645                 return -EFAULT;
2646         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2647                 return -EFAULT;
2648         if (clen < 0)
2649                 return -EINVAL;
2650
2651         len = clen;
2652         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2653         if (IS_ERR(buf))
2654                 return PTR_ERR(buf);
2655         iov[0].iov_base = buf;
2656         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2657         return 0;
2658 }
2659 #endif
2660
2661 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2662                                       bool needs_lock)
2663 {
2664         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2665         void __user *buf;
2666         ssize_t len;
2667
2668         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2669                 return -EFAULT;
2670
2671         len = iov[0].iov_len;
2672         if (len < 0)
2673                 return -EINVAL;
2674         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2675         if (IS_ERR(buf))
2676                 return PTR_ERR(buf);
2677         iov[0].iov_base = buf;
2678         iov[0].iov_len = len;
2679         return 0;
2680 }
2681
2682 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2683                                     bool needs_lock)
2684 {
2685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2686                 struct io_buffer *kbuf;
2687
2688                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2689                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2690                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2691                 return 0;
2692         }
2693         if (!req->rw.len)
2694                 return 0;
2695         else if (req->rw.len > 1)
2696                 return -EINVAL;
2697
2698 #ifdef CONFIG_COMPAT
2699         if (req->ctx->compat)
2700                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2701 #endif
2702
2703         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2704 }
2705
2706 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2707                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2708                                bool needs_lock)
2709 {
2710         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2711         size_t sqe_len = req->rw.len;
2712         ssize_t ret;
2713         u8 opcode;
2714
2715         opcode = req->opcode;
2716         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2717                 *iovec = NULL;
2718                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2719         }
2720
2721         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2722         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2723                 return -EINVAL;
2724
2725         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2726                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2727                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2728                         if (IS_ERR(buf)) {
2729                                 *iovec = NULL;
2730                                 return PTR_ERR(buf);
2731                         }
2732                         req->rw.len = sqe_len;
2733                 }
2734
2735                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2736                 *iovec = NULL;
2737                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2738         }
2739
2740         if (req->io) {
2741                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2742
2743                 *iovec = iorw->iov;
2744                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2745                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2746                         *iovec = NULL;
2747                 return iorw->size;
2748         }
2749
2750         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2751                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2752                 if (!ret) {
2753                         ret = (*iovec)->iov_len;
2754                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2755                 }
2756                 *iovec = NULL;
2757                 return ret;
2758         }
2759
2760 #ifdef CONFIG_COMPAT
2761         if (req->ctx->compat)
2762                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2763                                                 iovec, iter);
2764 #endif
2765
2766         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2771  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2772  */
2773 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2774                            struct iov_iter *iter)
2775 {
2776         ssize_t ret = 0;
2777
2778         /*
2779          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2780          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2781          * the kiocb to be handled from an async context.
2782          */
2783         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2784                 return -EOPNOTSUPP;
2785         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2786                 return -EAGAIN;
2787
2788         while (iov_iter_count(iter)) {
2789                 struct iovec iovec;
2790                 ssize_t nr;
2791
2792                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2793                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2794                 } else {
2795                         /* fixed buffers import bvec */
2796                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2797                                                 + iter->iov_offset;
2798                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2799                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2800                 }
2801
2802                 if (rw == READ) {
2803                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2804                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2805                 } else {
2806                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2807                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2808                 }
2809
2810                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2811                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2812
2813                 if (nr < 0) {
2814                         if (!ret)
2815                                 ret = nr;
2816                         break;
2817                 }
2818                 ret += nr;
2819                 if (nr != iovec.iov_len)
2820                         break;
2821                 iov_iter_advance(iter, nr);
2822         }
2823
2824         return ret;
2825 }
2826
2827 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2828                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2829                           struct iov_iter *iter)
2830 {
2831         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2832
2833         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2834         rw->size = io_size;
2835         if (!iovec) {
2836                 rw->iov = rw->fast_iov;
2837                 if (rw->iov != fast_iov)
2838                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2839                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2840         } else {
2841                 rw->iov = iovec;
2842                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2843         }
2844 }
2845
2846 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2847 {
2848         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2849         return req->io == NULL;
2850 }
2851
2852 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2853 {
2854         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2855                 return 0;
2856
2857         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2858 }
2859
2860 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2861                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2862                              struct iov_iter *iter)
2863 {
2864         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2865                 return 0;
2866         if (!req->io) {
2867                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2868                         return -ENOMEM;
2869
2870                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2871         }
2872         return 0;
2873 }
2874
2875 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2876                                    bool force_nonblock)
2877 {
2878         struct io_async_ctx *io = req->io;
2879         struct iov_iter iter;
2880         ssize_t ret;
2881
2882         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2883         req->io = NULL;
2884         ret = io_import_iovec(rw, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2885         req->io = io;
2886         if (unlikely(ret < 0))
2887                 return ret;
2888
2889         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2890         return 0;
2891 }
2892
2893 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2894                         bool force_nonblock)
2895 {
2896         ssize_t ret;
2897
2898         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2899         if (ret)
2900                 return ret;
2901
2902         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2903                 return -EBADF;
2904
2905         /* either don't need iovec imported or already have it */
2906         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2907                 return 0;
2908         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
2909 }
2910
2911 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2912                              int sync, void *arg)
2913 {
2914         struct wait_page_queue *wpq;
2915         struct io_kiocb *req = wait->private;
2916         struct wait_page_key *key = arg;
2917         int ret;
2918
2919         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2920
2921         ret = wake_page_match(wpq, key);
2922         if (ret != 1)
2923                 return ret;
2924
2925         list_del_init(&wait->entry);
2926
2927         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2928         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2929         refcount_inc(&req->refs);
2930         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2931         if (unlikely(ret)) {
2932                 struct task_struct *tsk;
2933
2934                 /* queue just for cancelation */
2935                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2936                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2937                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2938                 wake_up_process(tsk);
2939         }
2940         return 1;
2941 }
2942
2943 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2944 {
2945         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2946         int ret;
2947
2948         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2949         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2950                 return false;
2951
2952         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2953         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2954                 return false;
2955         /*
2956          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2957          * support callback based unlocks
2958          */
2959         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2960                 return false;
2961
2962         /*
2963          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2964          * we need to allocate it here
2965          */
2966         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2967                 return false;
2968
2969         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2970                                                 io_async_buf_func, req);
2971         if (!ret) {
2972                 io_get_req_task(req);
2973                 return true;
2974         }
2975
2976         return false;
2977 }
2978
2979 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2980 {
2981         if (req->file->f_op->read_iter)
2982                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2983         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2984 }
2985
2986 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
2987                    struct io_comp_state *cs)
2988 {
2989         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2990         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2991         struct iov_iter iter;
2992         size_t iov_count;
2993         ssize_t io_size, ret;
2994
2995         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2996         if (ret < 0)
2997                 return ret;
2998
2999         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3000         if (!force_nonblock)
3001                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3002
3003         io_size = ret;
3004         req->result = io_size;
3005
3006         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3007         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3008                 goto copy_iov;
3009
3010         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3011         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3012         if (!ret) {
3013                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3014                 ssize_t ret2 = 0;
3015
3016                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3017
3018                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3019                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3020                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3021                 } else {
3022                         iter.count = iov_count;
3023                         iter.nr_segs = nr_segs;
3024 copy_iov:
3025                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3026                                                 inline_vecs, &iter);
3027                         if (ret)
3028                                 goto out_free;
3029                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3030                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3031                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3032                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3033                                         goto out_free;
3034                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3035                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3036                                         goto out_free;
3037                                 }
3038                         }
3039                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3040                         return -EAGAIN;
3041                 }
3042         }
3043 out_free:
3044         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3045                 kfree(iovec);
3046         return ret;
3047 }
3048
3049 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3050                          bool force_nonblock)
3051 {
3052         ssize_t ret;
3053
3054         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3055         if (ret)
3056                 return ret;
3057
3058         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3059                 return -EBADF;
3060
3061         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3062
3063         /* either don't need iovec imported or already have it */
3064         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3065                 return 0;
3066         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3067 }
3068
3069 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3070                     struct io_comp_state *cs)
3071 {
3072         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3073         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3074         struct iov_iter iter;
3075         size_t iov_count;
3076         ssize_t ret, io_size;
3077
3078         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3079         if (ret < 0)
3080                 return ret;
3081
3082         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3083         if (!force_nonblock)
3084                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3085
3086         io_size = ret;
3087         req->result = io_size;
3088
3089         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3090         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3091                 goto copy_iov;
3092
3093         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3094         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3095             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3096                 goto copy_iov;
3097
3098         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3099         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3100         if (!ret) {
3101                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3102                 ssize_t ret2;
3103
3104                 /*
3105                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3106                  * which will be released by another thread in
3107                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3108                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3109                  * we return to userspace.
3110                  */
3111                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3112                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3113                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3114                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3115                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3116                 }
3117                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3118
3119                 if (!force_nonblock)
3120                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3121
3122                 if (req->file->f_op->write_iter)
3123                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3124                 else
3125                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3126
3127                 if (!force_nonblock)
3128                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3129
3130                 /*
3131                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3132                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3133                  */
3134                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3135                         ret2 = -EAGAIN;
3136                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3137                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3138                 } else {
3139                         iter.count = iov_count;
3140                         iter.nr_segs = nr_segs;
3141 copy_iov:
3142                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3143                                                 inline_vecs, &iter);
3144                         if (ret)
3145                                 goto out_free;
3146                         return -EAGAIN;
3147                 }
3148         }
3149 out_free:
3150         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3151                 kfree(iovec);
3152         return ret;
3153 }
3154
3155 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3156                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3157 {
3158         struct io_splice* sp = &req->splice;
3159         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3160         int ret;
3161
3162         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3163                 return 0;
3164         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3165                 return -EINVAL;
3166
3167         sp->file_in = NULL;
3168         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3169         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3170
3171         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3172                 return -EINVAL;
3173
3174         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3175                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3176         if (ret)
3177                 return ret;
3178         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3179
3180         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3181                 /*
3182                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3183                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3184                  */
3185                 io_req_init_async(req);
3186                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3187         }
3188
3189         return 0;
3190 }
3191
3192 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3193                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3194 {
3195         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3196                 return -EINVAL;
3197         return __io_splice_prep(req, sqe);
3198 }
3199
3200 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3201 {
3202         struct io_splice *sp = &req->splice;
3203         struct file *in = sp->file_in;
3204         struct file *out = sp->file_out;
3205         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3206         long ret = 0;
3207
3208         if (force_nonblock)
3209                 return -EAGAIN;
3210         if (sp->len)
3211                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3212
3213         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3214         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3215
3216         if (ret != sp->len)
3217                 req_set_fail_links(req);
3218         io_req_complete(req, ret);
3219         return 0;
3220 }
3221
3222 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3223 {
3224         struct io_splice* sp = &req->splice;
3225
3226         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3227         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3228         return __io_splice_prep(req, sqe);
3229 }
3230
3231 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3232 {
3233         struct io_splice *sp = &req->splice;
3234         struct file *in = sp->file_in;
3235         struct file *out = sp->file_out;
3236         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3237         loff_t *poff_in, *poff_out;
3238         long ret = 0;
3239
3240         if (force_nonblock)
3241                 return -EAGAIN;
3242
3243         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3244         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3245
3246         if (sp->len)
3247                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3248
3249         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3250         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3251
3252         if (ret != sp->len)
3253                 req_set_fail_links(req);
3254         io_req_complete(req, ret);
3255         return 0;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3260  */
3261 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3262 {
3263         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3264
3265         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3266                 return -EINVAL;
3267
3268         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3269         return 0;
3270 }
3271
3272 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3273 {
3274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3275
3276         if (!req->file)
3277                 return -EBADF;
3278
3279         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3280                 return -EINVAL;
3281         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3282                 return -EINVAL;
3283
3284         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3285         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3286                 return -EINVAL;
3287
3288         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3289         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3290         return 0;
3291 }
3292
3293 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3294 {
3295         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3296         int ret;
3297
3298         /* fsync always requires a blocking context */
3299         if (force_nonblock)
3300                 return -EAGAIN;
3301
3302         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3303                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3304                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3305         if (ret < 0)
3306                 req_set_fail_links(req);
3307         io_req_complete(req, ret);
3308         return 0;
3309 }
3310
3311 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3312                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3313 {
3314         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3315                 return -EINVAL;
3316         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3317                 return -EINVAL;
3318
3319         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3320         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3321         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3322         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3323         return 0;
3324 }
3325
3326 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3327 {
3328         int ret;
3329
3330         /* fallocate always requiring blocking context */
3331         if (force_nonblock)
3332                 return -EAGAIN;
3333
3334         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3335         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3336                                 req->sync.len);
3337         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3338         if (ret < 0)
3339                 req_set_fail_links(req);
3340         io_req_complete(req, ret);
3341         return 0;
3342 }
3343
3344 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3345 {
3346         const char __user *fname;
3347         int ret;
3348
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3350                 return -EINVAL;
3351         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3352                 return -EINVAL;
3353         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3354                 return -EBADF;
3355
3356         /* open.how should be already initialised */
3357         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3358                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3359
3360         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3361         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3362         req->open.filename = getname(fname);
3363         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3364                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3365                 req->open.filename = NULL;
3366                 return ret;
3367         }
3368         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3369         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3370         return 0;
3371 }
3372
3373 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3374 {
3375         u64 flags, mode;
3376
3377         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3378                 return 0;
3379         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3380         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3381         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3382         return __io_openat_prep(req, sqe);
3383 }
3384
3385 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3386 {
3387         struct open_how __user *how;
3388         size_t len;
3389         int ret;
3390
3391         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3392                 return 0;
3393         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3394         len = READ_ONCE(sqe->len);
3395         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3396                 return -EINVAL;
3397
3398         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3399                                         len);
3400         if (ret)
3401                 return ret;
3402
3403         return __io_openat_prep(req, sqe);
3404 }
3405
3406 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3407 {
3408         struct open_flags op;
3409         struct file *file;
3410         int ret;
3411
3412         if (force_nonblock)
3413                 return -EAGAIN;
3414
3415         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3416         if (ret)
3417                 goto err;
3418
3419         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3420         if (ret < 0)
3421                 goto err;
3422
3423         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3424         if (IS_ERR(file)) {
3425                 put_unused_fd(ret);
3426                 ret = PTR_ERR(file);
3427         } else {
3428                 fsnotify_open(file);
3429                 fd_install(ret, file);
3430         }
3431 err:
3432         putname(req->open.filename);
3433         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3434         if (ret < 0)
3435                 req_set_fail_links(req);
3436         io_req_complete(req, ret);
3437         return 0;
3438 }
3439
3440 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3441 {
3442         return io_openat2(req, force_nonblock);
3443 }
3444
3445 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3446                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3447 {
3448         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3449         u64 tmp;
3450
3451         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3452                 return -EINVAL;
3453
3454         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3455         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3456                 return -EINVAL;
3457
3458         memset(p, 0, sizeof(*p));
3459         p->nbufs = tmp;
3460         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3465                                int bgid, unsigned nbufs)
3466 {
3467         unsigned i = 0;
3468
3469         /* shouldn't happen */
3470         if (!nbufs)
3471                 return 0;
3472
3473         /* the head kbuf is the list itself */
3474         while (!list_empty(&buf->list)) {
3475                 struct io_buffer *nxt;
3476
3477                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3478                 list_del(&nxt->list);
3479                 kfree(nxt);
3480                 if (++i == nbufs)
3481                         return i;
3482         }
3483         i++;
3484         kfree(buf);
3485         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3486
3487         return i;
3488 }
3489
3490 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3491                              struct io_comp_state *cs)
3492 {
3493         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3495         struct io_buffer *head;
3496         int ret = 0;
3497
3498         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3499
3500         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3501
3502         ret = -ENOENT;
3503         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3504         if (head)
3505                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3506
3507         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3508         if (ret < 0)
3509                 req_set_fail_links(req);
3510         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3515                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3516 {
3517         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3518         u64 tmp;
3519
3520         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3521                 return -EINVAL;
3522
3523         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3524         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3525                 return -E2BIG;
3526         p->nbufs = tmp;
3527         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3528         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3529
3530         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3531                 return -EFAULT;
3532
3533         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3534         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3535         if (tmp > USHRT_MAX)
3536                 return -E2BIG;
3537         p->bid = tmp;
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3542 {
3543         struct io_buffer *buf;
3544         u64 addr = pbuf->addr;
3545         int i, bid = pbuf->bid;
3546
3547         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3548                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3549                 if (!buf)
3550                         break;
3551
3552                 buf->addr = addr;
3553                 buf->len = pbuf->len;
3554                 buf->bid = bid;
3555                 addr += pbuf->len;
3556                 bid++;
3557                 if (!*head) {
3558                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3559                         *head = buf;
3560                 } else {
3561                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3562                 }
3563         }
3564
3565         return i ? i : -ENOMEM;
3566 }
3567
3568 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3569                               struct io_comp_state *cs)
3570 {
3571         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3572         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3573         struct io_buffer *head, *list;
3574         int ret = 0;
3575
3576         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3577
3578         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3579
3580         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3581
3582         ret = io_add_buffers(p, &head);
3583         if (ret < 0)
3584                 goto out;
3585
3586         if (!list) {
3587                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3588                                         GFP_KERNEL);
3589                 if (ret < 0) {
3590                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3591                         goto out;
3592                 }
3593         }
3594 out:
3595         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3596         if (ret < 0)
3597                 req_set_fail_links(req);
3598         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3599         return 0;
3600 }
3601
3602 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3603                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3604 {
3605 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3606         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3607                 return -EINVAL;
3608         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3612         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3613         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3614
3615         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3616                 struct epoll_event __user *ev;
3617
3618                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3619                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3620                         return -EFAULT;
3621         }
3622
3623         return 0;
3624 #else
3625         return -EOPNOTSUPP;
3626 #endif
3627 }
3628
3629 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3630                         struct io_comp_state *cs)
3631 {
3632 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3633         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3634         int ret;
3635
3636         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3637         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3638                 return -EAGAIN;
3639
3640         if (ret < 0)
3641                 req_set_fail_links(req);
3642         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3643         return 0;
3644 #else
3645         return -EOPNOTSUPP;
3646 #endif
3647 }
3648
3649 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3650 {
3651 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3652         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3653                 return -EINVAL;
3654         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3655                 return -EINVAL;
3656
3657         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3658         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3659         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3660         return 0;
3661 #else
3662         return -EOPNOTSUPP;
3663 #endif
3664 }
3665
3666 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3667 {
3668 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3669         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3670         int ret;
3671
3672         if (force_nonblock)
3673                 return -EAGAIN;
3674
3675         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3676         if (ret < 0)
3677                 req_set_fail_links(req);
3678         io_req_complete(req, ret);
3679         return 0;
3680 #else
3681         return -EOPNOTSUPP;
3682 #endif
3683 }
3684
3685 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3686 {
3687         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3688                 return -EINVAL;
3689         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3693         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3694         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3699 {
3700         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3701         int ret;
3702
3703         if (force_nonblock) {
3704                 switch (fa->advice) {
3705                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3706                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3707                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3708                         break;
3709                 default:
3710                         return -EAGAIN;
3711                 }
3712         }
3713
3714         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3715         if (ret < 0)
3716                 req_set_fail_links(req);
3717         io_req_complete(req, ret);
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3722 {
3723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3724                 return -EINVAL;
3725         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3726                 return -EINVAL;
3727         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3728                 return -EBADF;
3729
3730         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3731         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3732         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3733         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3734         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3735
3736         return 0;
3737 }
3738
3739 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3740 {
3741         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3742         int ret;
3743
3744         if (force_nonblock) {
3745                 /* only need file table for an actual valid fd */
3746                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3747                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3748                 return -EAGAIN;
3749         }
3750
3751         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3752                        ctx->buffer);
3753
3754         if (ret < 0)
3755                 req_set_fail_links(req);
3756         io_req_complete(req, ret);
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3761 {
3762         /*
3763          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3764          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3765          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3766          */
3767         io_req_init_async(req);
3768         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3769
3770         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3771                 return -EINVAL;
3772         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3773             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3774                 return -EINVAL;
3775         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3776                 return -EBADF;
3777
3778         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3779         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3780             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3781                 return -EBADF;
3782
3783         req->close.put_file = NULL;
3784         return 0;
3785 }
3786
3787 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3788                     struct io_comp_state *cs)
3789 {
3790         struct io_close *close = &req->close;
3791         int ret;
3792
3793         /* might be already done during nonblock submission */
3794         if (!close->put_file) {
3795                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3796                 if (ret < 0)
3797                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3798         }
3799
3800         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3801         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3802                 /* was never set, but play safe */
3803                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3804                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3805                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3806                 return -EAGAIN;
3807         }
3808
3809         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3810         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3811         if (ret < 0)
3812                 req_set_fail_links(req);
3813         fput(close->put_file);
3814         close->put_file = NULL;
3815         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3820 {
3821         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3822
3823         if (!req->file)
3824                 return -EBADF;
3825
3826         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3827                 return -EINVAL;
3828         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3829                 return -EINVAL;
3830
3831         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3832         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3833         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3834         return 0;
3835 }
3836
3837 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3838 {
3839         int ret;
3840
3841         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3842         if (force_nonblock)
3843                 return -EAGAIN;
3844
3845         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3846                                 req->sync.flags);
3847         if (ret < 0)
3848                 req_set_fail_links(req);
3849         io_req_complete(req, ret);
3850         return 0;
3851 }
3852
3853 #if defined(CONFIG_NET)
3854 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3855                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3856 {
3857         if (req->io)
3858                 return -EAGAIN;
3859         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3860                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3861                         kfree(kmsg->iov);
3862                 return -ENOMEM;
3863         }
3864         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3865         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3866         return -EAGAIN;
3867 }
3868
3869 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3870                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3871 {
3872         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3873         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3874         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3875                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3876 }
3877
3878 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3879 {
3880         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3881         struct io_async_ctx *io = req->io;
3882         int ret;
3883
3884         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3885                 return -EINVAL;
3886
3887         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3888         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3889         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3890
3891 #ifdef CONFIG_COMPAT
3892         if (req->ctx->compat)
3893                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3894 #endif
3895
3896         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3897                 return 0;
3898         /* iovec is already imported */
3899         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3900                 return 0;
3901
3902         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3903         if (!ret)
3904                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3905         return ret;
3906 }
3907
3908 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3909                       struct io_comp_state *cs)
3910 {
3911         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3912         struct socket *sock;
3913         int ret;
3914
3915         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3916         if (sock) {
3917                 struct io_async_msghdr iomsg;
3918                 unsigned flags;
3919
3920                 if (req->io) {
3921                         kmsg = &req->io->msg;
3922                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3923                         /* if iov is set, it's allocated already */
3924                         if (!kmsg->iov)
3925                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3926                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3927                 } else {
3928                         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3929                         if (ret)
3930                                 return ret;
3931                         kmsg = &iomsg;
3932                 }
3933
3934                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3935                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3936                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3937                 else if (force_nonblock)
3938                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3939
3940                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3941                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3942                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3943                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3944                         ret = -EINTR;
3945         }
3946
3947         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3948                 kfree(kmsg->iov);
3949         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3950         if (ret < 0)
3951                 req_set_fail_links(req);
3952         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3957                    struct io_comp_state *cs)
3958 {
3959         struct socket *sock;
3960         int ret;
3961
3962         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3963         if (sock) {
3964                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3965                 struct msghdr msg;
3966                 struct iovec iov;
3967                 unsigned flags;
3968
3969                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3970                                                 &msg.msg_iter);
3971                 if (ret)
3972                         return ret;
3973
3974                 msg.msg_name = NULL;
3975                 msg.msg_control = NULL;
3976                 msg.msg_controllen = 0;
3977                 msg.msg_namelen = 0;
3978
3979                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3980                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3981                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3982                 else if (force_nonblock)
3983                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3984
3985                 msg.msg_flags = flags;
3986                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3987                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3988                         return -EAGAIN;
3989                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3990                         ret = -EINTR;
3991         }
3992
3993         if (ret < 0)
3994                 req_set_fail_links(req);
3995         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4000                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4001 {
4002         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4003         struct iovec __user *uiov;
4004         size_t iov_len;
4005         int ret;
4006
4007         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4008                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4009         if (ret)
4010                 return ret;
4011
4012         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4013                 if (iov_len > 1)
4014                         return -EINVAL;
4015                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4016                         return -EFAULT;
4017                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4018                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4019                                 sr->len);
4020                 iomsg->iov = NULL;
4021         } else {
4022                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4023                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4024                 if (ret > 0)
4025                         ret = 0;
4026         }
4027
4028         return ret;
4029 }
4030
4031 #ifdef CONFIG_COMPAT
4032 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4033                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4034 {
4035         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4036         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4037         struct compat_iovec __user *uiov;
4038         compat_uptr_t ptr;
4039         compat_size_t len;
4040         int ret;
4041
4042         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4043         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4044                                         &ptr, &len);
4045         if (ret)
4046                 return ret;
4047
4048         uiov = compat_ptr(ptr);
4049         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4050                 compat_ssize_t clen;
4051
4052                 if (len > 1)
4053                         return -EINVAL;
4054                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4055                         return -EFAULT;
4056                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4057                         return -EFAULT;
4058                 if (clen < 0)
4059                         return -EINVAL;
4060                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4061                 iomsg->iov = NULL;
4062         } else {
4063                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4064                                                 &iomsg->iov,
4065                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4066                 if (ret < 0)
4067                         return ret;
4068         }
4069
4070         return 0;
4071 }
4072 #endif
4073
4074 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4075                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4076 {
4077         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4078         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4079
4080 #ifdef CONFIG_COMPAT
4081         if (req->ctx->compat)
4082                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4083 #endif
4084
4085         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4086 }
4087
4088 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4089                                                int *cflags, bool needs_lock)
4090 {
4091         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4092         struct io_buffer *kbuf;
4093
4094         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4095                 return NULL;
4096
4097         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4098         if (IS_ERR(kbuf))
4099                 return kbuf;
4100
4101         sr->kbuf = kbuf;
4102         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4103
4104         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4105         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4106         return kbuf;
4107 }
4108
4109 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4110                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4111 {
4112         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4113         struct io_async_ctx *io = req->io;
4114         int ret;
4115
4116         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4117                 return -EINVAL;
4118
4119         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4120         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4121         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4122         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4123
4124 #ifdef CONFIG_COMPAT
4125         if (req->ctx->compat)
4126                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4127 #endif
4128
4129         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4130                 return 0;
4131         /* iovec is already imported */
4132         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4133                 return 0;
4134
4135         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4136         if (!ret)
4137                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4138         return ret;
4139 }
4140
4141 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4142                       struct io_comp_state *cs)
4143 {
4144         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4145         struct socket *sock;
4146         int ret, cflags = 0;
4147
4148         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4149         if (sock) {
4150                 struct io_buffer *kbuf;
4151                 struct io_async_msghdr iomsg;
4152                 unsigned flags;
4153
4154                 if (req->io) {
4155                         kmsg = &req->io->msg;
4156                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4157                         /* if iov is set, it's allocated already */
4158                         if (!kmsg->iov)
4159                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4160                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4161                 } else {
4162                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4163                         if (ret)
4164                                 return ret;
4165                         kmsg = &iomsg;
4166                 }
4167
4168                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4169                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4170                         return PTR_ERR(kbuf);
4171                 } else if (kbuf) {
4172                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4173                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4174                                         1, req->sr_msg.len);
4175                 }
4176
4177                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4178                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4179                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4180                 else if (force_nonblock)
4181                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4182
4183                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4184                                                 kmsg->uaddr, flags);
4185                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
4186                         ret = io_setup_async_msg(req, kmsg);
4187                         if (ret != -EAGAIN)
4188                                 kfree(kbuf);
4189                         return ret;
4190                 }
4191                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4192                         ret = -EINTR;
4193                 if (kbuf)
4194                         kfree(kbuf);
4195         }
4196
4197         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4198                 kfree(kmsg->iov);
4199         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4200         if (ret < 0)
4201                 req_set_fail_links(req);
4202         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4207                    struct io_comp_state *cs)
4208 {
4209         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4210         struct socket *sock;
4211         int ret, cflags = 0;
4212
4213         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4214         if (sock) {
4215                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4216                 void __user *buf = sr->buf;
4217                 struct msghdr msg;
4218                 struct iovec iov;
4219                 unsigned flags;
4220
4221                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4222                 if (IS_ERR(kbuf))
4223                         return PTR_ERR(kbuf);
4224                 else if (kbuf)
4225                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4226
4227                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4228                                                 &msg.msg_iter);
4229                 if (ret) {
4230                         kfree(kbuf);
4231                         return ret;
4232                 }
4233
4234                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4235                 msg.msg_name = NULL;
4236                 msg.msg_control = NULL;
4237                 msg.msg_controllen = 0;
4238                 msg.msg_namelen = 0;
4239                 msg.msg_iocb = NULL;
4240                 msg.msg_flags = 0;
4241
4242                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4243                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4244                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4245                 else if (force_nonblock)
4246                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4247
4248                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4249                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4250                         return -EAGAIN;
4251                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4252                         ret = -EINTR;
4253         }
4254
4255         kfree(kbuf);
4256         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4257         if (ret < 0)
4258                 req_set_fail_links(req);
4259         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4264 {
4265         struct io_accept *accept = &req->accept;
4266
4267         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4268                 return -EINVAL;
4269         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4270                 return -EINVAL;
4271
4272         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4273         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4274         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4275         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4280                      struct io_comp_state *cs)
4281 {
4282         struct io_accept *accept = &req->accept;
4283         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4284         int ret;
4285
4286         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4287                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4288
4289         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4290                                         accept->addr_len, accept->flags,
4291                                         accept->nofile);
4292         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4293                 return -EAGAIN;
4294         if (ret < 0) {
4295                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4296                         ret = -EINTR;
4297                 req_set_fail_links(req);
4298         }
4299         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4304 {
4305         struct io_connect *conn = &req->connect;
4306         struct io_async_ctx *io = req->io;
4307
4308         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4309                 return -EINVAL;
4310         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4311                 return -EINVAL;
4312
4313         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4314         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4315
4316         if (!io)
4317                 return 0;
4318
4319         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4320                                         &io->connect.address);
4321 }
4322
4323 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4324                       struct io_comp_state *cs)
4325 {
4326         struct io_async_ctx __io, *io;
4327         unsigned file_flags;
4328         int ret;
4329
4330         if (req->io) {
4331                 io = req->io;
4332         } else {
4333                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4334                                                 req->connect.addr_len,
4335                                                 &__io.connect.address);
4336                 if (ret)
4337                         goto out;
4338                 io = &__io;
4339         }
4340
4341         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4342
4343         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4344                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4345         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4346                 if (req->io)
4347                         return -EAGAIN;
4348                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4349                         ret = -ENOMEM;
4350                         goto out;
4351                 }
4352                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4353                 return -EAGAIN;
4354         }
4355         if (ret == -ERESTARTSYS)
4356                 ret = -EINTR;
4357 out:
4358         if (ret < 0)
4359                 req_set_fail_links(req);
4360         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4361         return 0;
4362 }
4363 #else /* !CONFIG_NET */
4364 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4365 {
4366         return -EOPNOTSUPP;
4367 }
4368
4369 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4370                       struct io_comp_state *cs)
4371 {
4372         return -EOPNOTSUPP;
4373 }
4374
4375 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4376                    struct io_comp_state *cs)
4377 {
4378         return -EOPNOTSUPP;
4379 }
4380
4381 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4382                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4383 {
4384         return -EOPNOTSUPP;
4385 }
4386
4387 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4388                       struct io_comp_state *cs)
4389 {
4390         return -EOPNOTSUPP;
4391 }
4392
4393 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4394                    struct io_comp_state *cs)
4395 {
4396         return -EOPNOTSUPP;
4397 }
4398
4399 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4400 {
4401         return -EOPNOTSUPP;
4402 }
4403
4404 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4405                      struct io_comp_state *cs)
4406 {
4407         return -EOPNOTSUPP;
4408 }
4409
4410 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4411 {
4412         return -EOPNOTSUPP;
4413 }
4414
4415 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4416                       struct io_comp_state *cs)
4417 {
4418         return -EOPNOTSUPP;
4419 }
4420 #endif /* CONFIG_NET */
4421
4422 struct io_poll_table {
4423         struct poll_table_struct pt;
4424         struct io_kiocb *req;
4425         int error;
4426 };
4427
4428 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4429                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4430 {
4431         int ret;
4432
4433         /* for instances that support it check for an event match first: */
4434         if (mask && !(mask & poll->events))
4435                 return 0;
4436
4437         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4438
4439         list_del_init(&poll->wait.entry);
4440
4441         req->result = mask;
4442         init_task_work(&req->task_work, func);
4443         /*
4444          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4445          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4446          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4447          * have the needed state needed for it anyway.
4448          */
4449         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4450         if (unlikely(ret)) {
4451                 struct task_struct *tsk;
4452
4453                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4454                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4455                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4456                 wake_up_process(tsk);
4457         }
4458         return 1;
4459 }
4460
4461 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4462         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4463 {
4464         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4465
4466         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4467                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4468
4469                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4470         }
4471
4472         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4473         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4474                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4475                 return true;
4476         }
4477
4478         return false;
4479 }
4480
4481 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4482 {
4483         struct io_poll_iocb *poll = data;
4484
4485         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4486
4487         if (poll && poll->head) {
4488                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4489
4490                 spin_lock(&head->lock);
4491                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4492                 if (poll->wait.private)
4493                         refcount_dec(&req->refs);
4494                 poll->head = NULL;
4495                 spin_unlock(&head->lock);
4496         }
4497 }
4498
4499 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4500 {
4501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4502
4503         io_poll_remove_double(req, req->io);
4504         req->poll.done = true;
4505         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4506         io_commit_cqring(ctx);
4507 }
4508
4509 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4510 {
4511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4512
4513         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4514                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4515                 return;
4516         }
4517
4518         hash_del(&req->hash_node);
4519         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4520         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4521         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4522         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4523
4524         io_cqring_ev_posted(ctx);
4525 }
4526
4527 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4528 {
4529         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4530         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4531
4532         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4533         if (nxt)
4534                 __io_req_task_submit(nxt);
4535 }
4536
4537 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4538                                int sync, void *key)
4539 {
4540         struct io_kiocb *req = wait->private;
4541         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4542         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4543
4544         /* for instances that support it check for an event match first: */
4545         if (mask && !(mask & poll->events))
4546                 return 0;
4547
4548         if (poll && poll->head) {
4549                 bool done;
4550
4551                 spin_lock(&poll->head->lock);
4552                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4553                 if (!done)
4554                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4555                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4556                 if (!done)
4557                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4558         }
4559         refcount_dec(&req->refs);
4560         return 1;
4561 }
4562
4563 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4564                               wait_queue_func_t wake_func)
4565 {
4566         poll->head = NULL;
4567         poll->done = false;
4568         poll->canceled = false;
4569         poll->events = events;
4570         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4571         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4572 }
4573
4574 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4575                             struct wait_queue_head *head,
4576                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4577 {
4578         struct io_kiocb *req = pt->req;
4579
4580         /*
4581          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4582          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4583          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4584          */
4585         if (unlikely(poll->head)) {
4586                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4587                 if (*poll_ptr) {
4588                         pt->error = -EINVAL;
4589                         return;
4590                 }
4591                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4592                 if (!poll) {
4593                         pt->error = -ENOMEM;
4594                         return;
4595                 }
4596                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4597                 refcount_inc(&req->refs);
4598                 poll->wait.private = req;
4599                 *poll_ptr = poll;
4600         }
4601
4602         pt->error = 0;
4603         poll->head = head;
4604
4605         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4606                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4607         else
4608                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4609 }
4610
4611 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4612                                struct poll_table_struct *p)
4613 {
4614         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4615         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4616
4617         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4618 }
4619
4620 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4621 {
4622         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4623         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4624         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4625
4626         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4627
4628         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4629                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4630                 return;
4631         }
4632
4633         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4634         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4635                 hash_del(&req->hash_node);
4636
4637         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4638         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4639
4640         /* restore ->work in case we need to retry again */
4641         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4642                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4643
4644         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4645                 __io_req_task_submit(req);
4646         else
4647                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4648
4649         kfree(apoll->double_poll);
4650         kfree(apoll);
4651 }
4652
4653 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4654                         void *key)
4655 {
4656         struct io_kiocb *req = wait->private;
4657         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4658
4659         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4660                                         key_to_poll(key));
4661
4662         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4663 }
4664
4665 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4666 {
4667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4668         struct hlist_head *list;
4669
4670         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4671         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4672 }
4673
4674 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4675                                       struct io_poll_iocb *poll,
4676                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4677                                       wait_queue_func_t wake_func)
4678         __acquires(&ctx->completion_lock)
4679 {
4680         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4681         bool cancel = false;
4682
4683         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4684         poll->file = req->file;
4685         poll->wait.private = req;
4686
4687         ipt->pt._key = mask;
4688         ipt->req = req;
4689         ipt->error = -EINVAL;
4690
4691         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4692
4693         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4694         if (likely(poll->head)) {
4695                 spin_lock(&poll->head->lock);
4696                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4697                         if (ipt->error)
4698                                 cancel = true;
4699                         ipt->error = 0;
4700                         mask = 0;
4701                 }
4702                 if (mask || ipt->error)
4703                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4704                 else if (cancel)
4705                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4706                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4707                         io_poll_req_insert(req);
4708                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4709         }
4710
4711         return mask;
4712 }
4713
4714 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4715 {
4716         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4718         struct async_poll *apoll;
4719         struct io_poll_table ipt;
4720         __poll_t mask, ret;
4721
4722         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4723                 return false;
4724         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4725                 return false;
4726         if (!def->pollin && !def->pollout)
4727                 return false;
4728
4729         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4730         if (unlikely(!apoll))
4731                 return false;
4732         apoll->double_poll = NULL;
4733
4734         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4735         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4736                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4737
4738         io_get_req_task(req);
4739         req->apoll = apoll;
4740         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4741
4742         mask = 0;
4743         if (def->pollin)
4744                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4745         if (def->pollout)
4746                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4747         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4748
4749         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4750
4751         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4752                                         io_async_wake);
4753         if (ret) {
4754                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4755                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4756                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4757                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4758                 kfree(apoll->double_poll);
4759                 kfree(apoll);
4760                 return false;
4761         }
4762         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4763         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4764                                         apoll->poll.events);
4765         return true;
4766 }
4767
4768 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4769                                  struct io_poll_iocb *poll)
4770 {
4771         bool do_complete = false;
4772
4773         spin_lock(&poll->head->lock);
4774         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4775         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4776                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4777                 do_complete = true;
4778         }
4779         spin_unlock(&poll->head->lock);
4780         hash_del(&req->hash_node);
4781         return do_complete;
4782 }
4783
4784 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4785 {
4786         bool do_complete;
4787
4788         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4789                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4790                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4791         } else {
4792                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4793
4794                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4795
4796                 /* non-poll requests have submit ref still */
4797                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4798                 if (do_complete) {
4799                         io_put_req(req);
4800                         /*
4801                          * restore ->work because we will call
4802                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4803                          * final reference.
4804                          */
4805                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4806                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4807                                        sizeof(req->work));
4808                         kfree(apoll->double_poll);
4809                         kfree(apoll);
4810                 }
4811         }
4812
4813         if (do_complete) {
4814                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4815                 io_commit_cqring(req->ctx);
4816                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4817                 io_put_req(req);
4818         }
4819
4820         return do_complete;
4821 }
4822
4823 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4824 {
4825         struct hlist_node *tmp;
4826         struct io_kiocb *req;
4827         int posted = 0, i;
4828
4829         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4830         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4831                 struct hlist_head *list;
4832
4833                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4834                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4835                         posted += io_poll_remove_one(req);
4836         }
4837         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4838
4839         if (posted)
4840                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4841 }
4842
4843 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4844 {
4845         struct hlist_head *list;
4846         struct io_kiocb *req;
4847
4848         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4849         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4850                 if (sqe_addr != req->user_data)
4851                         continue;
4852                 if (io_poll_remove_one(req))
4853                         return 0;
4854                 return -EALREADY;
4855         }
4856
4857         return -ENOENT;
4858 }
4859
4860 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4861                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4862 {
4863         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4864                 return -EINVAL;
4865         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4866             sqe->poll_events)
4867                 return -EINVAL;
4868
4869         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4870         return 0;
4871 }
4872
4873 /*
4874  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4875  * and remove it if found.
4876  */
4877 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4878 {
4879         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4880         u64 addr;
4881         int ret;
4882
4883         addr = req->poll.addr;
4884         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4885         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4886         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4887
4888         if (ret < 0)
4889                 req_set_fail_links(req);
4890         io_req_complete(req, ret);
4891         return 0;
4892 }
4893
4894 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4895                         void *key)
4896 {
4897         struct io_kiocb *req = wait->private;
4898         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4899
4900         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4901 }
4902
4903 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4904                                struct poll_table_struct *p)
4905 {
4906         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4907
4908         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4909 }
4910
4911 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4912 {
4913         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4914         u32 events;
4915
4916         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4917                 return -EINVAL;
4918         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4919                 return -EINVAL;
4920         if (!poll->file)
4921                 return -EBADF;
4922
4923         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4924 #ifdef __BIG_ENDIAN
4925         events = swahw32(events);
4926 #endif
4927         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4928                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4929
4930         io_get_req_task(req);
4931         return 0;
4932 }
4933
4934 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4935 {
4936         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4937         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4938         struct io_poll_table ipt;
4939         __poll_t mask;
4940
4941         /* ->work is in union with hash_node and others */
4942         io_req_work_drop_env(req);
4943         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
4944
4945         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4946         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4947         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4948
4949         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4950                                         io_poll_wake);
4951
4952         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4953                 ipt.error = 0;
4954                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4955         }
4956         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4957
4958         if (mask) {
4959                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4960                 io_put_req(req);
4961         }
4962         return ipt.error;
4963 }
4964
4965 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4966 {
4967         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4968                                                 struct io_timeout_data, timer);
4969         struct io_kiocb *req = data->req;
4970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4971         unsigned long flags;
4972
4973         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4974
4975         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4976         /*
4977          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4978          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4979          */
4980         if (!list_empty(&req->list))
4981                 list_del_init(&req->list);
4982
4983         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4984         io_commit_cqring(ctx);
4985         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4986
4987         io_cqring_ev_posted(ctx);
4988         req_set_fail_links(req);
4989         io_put_req(req);
4990         return HRTIMER_NORESTART;
4991 }
4992
4993 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4994 {
4995         struct io_kiocb *req;
4996         int ret = -ENOENT;
4997
4998         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4999                 if (user_data == req->user_data) {
5000                         list_del_init(&req->list);
5001                         ret = 0;
5002                         break;
5003                 }
5004         }
5005
5006         if (ret == -ENOENT)
5007                 return ret;
5008
5009         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5010         if (ret == -1)
5011                 return -EALREADY;
5012
5013         req_set_fail_links(req);
5014         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5015         io_put_req(req);
5016         return 0;
5017 }
5018
5019 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5020                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5021 {
5022         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5023                 return -EINVAL;
5024         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5025                 return -EINVAL;
5026         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5027                 return -EINVAL;
5028
5029         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5030         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5031         if (req->timeout.flags)
5032                 return -EINVAL;
5033
5034         return 0;
5035 }
5036
5037 /*
5038  * Remove or update an existing timeout command
5039  */
5040 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5041 {
5042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5043         int ret;
5044
5045         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5046         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5047
5048         io_cqring_fill_event(req, ret);
5049         io_commit_cqring(ctx);
5050         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5051         io_cqring_ev_posted(ctx);
5052         if (ret < 0)
5053                 req_set_fail_links(req);
5054         io_put_req(req);
5055         return 0;
5056 }
5057
5058 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5059                            bool is_timeout_link)
5060 {
5061         struct io_timeout_data *data;
5062         unsigned flags;
5063         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5064
5065         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5066                 return -EINVAL;
5067         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5068                 return -EINVAL;
5069         if (off && is_timeout_link)
5070                 return -EINVAL;
5071         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5072         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5073                 return -EINVAL;
5074
5075         req->timeout.off = off;
5076
5077         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5078                 return -ENOMEM;
5079
5080         data = &req->io->timeout;
5081         data->req = req;
5082
5083         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5084                 return -EFAULT;
5085
5086         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5087                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5088         else
5089                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5090
5091         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5092         return 0;
5093 }
5094
5095 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5096 {
5097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5098         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5099         struct list_head *entry;
5100         u32 tail, off = req->timeout.off;
5101
5102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5103
5104         /*
5105          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5106          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5107          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5108          */
5109         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5110                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5111                 goto add;
5112         }
5113
5114         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5115         req->timeout.target_seq = tail + off;
5116
5117         /*
5118          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5119          * the one we need first.
5120          */
5121         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5122                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
5123
5124                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5125                         continue;
5126                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5127                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5128                         break;
5129         }
5130 add:
5131         list_add(&req->list, entry);
5132         data->timer.function = io_timeout_fn;
5133         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5134         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5135         return 0;
5136 }
5137
5138 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5139 {
5140         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5141
5142         return req->user_data == (unsigned long) data;
5143 }
5144
5145 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5146 {
5147         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5148         int ret = 0;
5149
5150         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5151         switch (cancel_ret) {
5152         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5153                 ret = 0;
5154                 break;
5155         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5156                 ret = -EALREADY;
5157                 break;
5158         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5159                 ret = -ENOENT;
5160                 break;
5161         }
5162
5163         return ret;
5164 }
5165
5166 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5167                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5168                                      int success_ret)
5169 {
5170         unsigned long flags;
5171         int ret;
5172
5173         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5174         if (ret != -ENOENT) {
5175                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5176                 goto done;
5177         }
5178
5179         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5180         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5181         if (ret != -ENOENT)
5182                 goto done;
5183         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5184 done:
5185         if (!ret)
5186                 ret = success_ret;
5187         io_cqring_fill_event(req, ret);
5188         io_commit_cqring(ctx);
5189         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5190         io_cqring_ev_posted(ctx);
5191
5192         if (ret < 0)
5193                 req_set_fail_links(req);
5194         io_put_req(req);
5195 }
5196
5197 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5198                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5199 {
5200         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5201                 return -EINVAL;
5202         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5203                 return -EINVAL;
5204         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5205                 return -EINVAL;
5206
5207         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5208         return 0;
5209 }
5210
5211 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5212 {
5213         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5214
5215         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5216         return 0;
5217 }
5218
5219 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5220                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5221 {
5222         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5223                 return -EINVAL;
5224         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5225                 return -EINVAL;
5226
5227         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5228         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5229         if (!req->files_update.nr_args)
5230                 return -EINVAL;
5231         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5236                            struct io_comp_state *cs)
5237 {
5238         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5239         struct io_uring_files_update up;
5240         int ret;
5241
5242         if (force_nonblock)
5243                 return -EAGAIN;
5244
5245         up.offset = req->files_update.offset;
5246         up.fds = req->files_update.arg;
5247
5248         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5249         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5250         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5251
5252         if (ret < 0)
5253                 req_set_fail_links(req);
5254         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5259                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5260 {
5261         ssize_t ret = 0;
5262
5263         if (!sqe)
5264                 return 0;
5265
5266         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5267                 io_req_init_async(req);
5268                 ret = io_grab_files(req);
5269                 if (unlikely(ret))
5270                         return ret;
5271         }
5272
5273         switch (req->opcode) {
5274         case IORING_OP_NOP:
5275                 break;
5276         case IORING_OP_READV:
5277         case IORING_OP_READ_FIXED:
5278         case IORING_OP_READ:
5279                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5280                 break;
5281         case IORING_OP_WRITEV:
5282         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5283         case IORING_OP_WRITE:
5284                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5285                 break;
5286         case IORING_OP_POLL_ADD:
5287                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5288                 break;
5289         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5290                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5291                 break;
5292         case IORING_OP_FSYNC:
5293                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5294                 break;
5295         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5296                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5297                 break;
5298         case IORING_OP_SENDMSG:
5299         case IORING_OP_SEND:
5300                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5301                 break;
5302         case IORING_OP_RECVMSG:
5303         case IORING_OP_RECV:
5304                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5305                 break;
5306         case IORING_OP_CONNECT:
5307                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5308                 break;
5309         case IORING_OP_TIMEOUT:
5310                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5311                 break;
5312         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5313                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5314                 break;
5315         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5316                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5319                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5320                 break;
5321         case IORING_OP_ACCEPT:
5322                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5323                 break;
5324         case IORING_OP_FALLOCATE:
5325                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5326                 break;
5327         case IORING_OP_OPENAT:
5328                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5329                 break;
5330         case IORING_OP_CLOSE:
5331                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5332                 break;
5333         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5334                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5335                 break;
5336         case IORING_OP_STATX:
5337                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5338                 break;
5339         case IORING_OP_FADVISE:
5340                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_MADVISE:
5343                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5344                 break;
5345         case IORING_OP_OPENAT2:
5346                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5347                 break;
5348         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5349                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5350                 break;
5351         case IORING_OP_SPLICE:
5352                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5353                 break;
5354         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5355                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5356                 break;
5357         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5358                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5359                 break;
5360         case IORING_OP_TEE:
5361                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5362                 break;
5363         default:
5364                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5365                                 req->opcode);
5366                 ret = -EINVAL;
5367                 break;
5368         }
5369
5370         return ret;
5371 }
5372
5373 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5374 {
5375         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5376         int ret;
5377
5378         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5379         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5380                 return 0;
5381
5382         if (!req->io) {
5383                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5384                         return -EAGAIN;
5385                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5386                 if (ret < 0)
5387                         return ret;
5388         }
5389         io_prep_async_link(req);
5390
5391         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5392         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5393                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5394                 return 0;
5395         }
5396
5397         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5398         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5399         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5400         return -EIOCBQUEUED;
5401 }
5402
5403 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5404 {
5405         struct io_async_ctx *io = req->io;
5406
5407         switch (req->opcode) {
5408         case IORING_OP_READV:
5409         case IORING_OP_READ_FIXED:
5410         case IORING_OP_READ:
5411                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5412                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5413                 /* fallthrough */
5414         case IORING_OP_WRITEV:
5415         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5416         case IORING_OP_WRITE:
5417                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5418                         kfree(io->rw.iov);
5419                 break;
5420         case IORING_OP_RECVMSG:
5421                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5422                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5423                 /* fallthrough */
5424         case IORING_OP_SENDMSG:
5425                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5426                         kfree(io->msg.iov);
5427                 break;
5428         case IORING_OP_RECV:
5429                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5430                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5431                 break;
5432         case IORING_OP_OPENAT:
5433         case IORING_OP_OPENAT2:
5434                 break;
5435         case IORING_OP_SPLICE:
5436         case IORING_OP_TEE:
5437                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5438                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5439                 break;
5440         }
5441
5442         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5443 }
5444
5445 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5446                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5447 {
5448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5449         int ret;
5450
5451         switch (req->opcode) {
5452         case IORING_OP_NOP:
5453                 ret = io_nop(req, cs);
5454                 break;
5455         case IORING_OP_READV:
5456         case IORING_OP_READ_FIXED:
5457         case IORING_OP_READ:
5458                 if (sqe) {
5459                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5460                         if (ret < 0)
5461                                 break;
5462                 }
5463                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5464                 break;
5465         case IORING_OP_WRITEV:
5466         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5467         case IORING_OP_WRITE:
5468                 if (sqe) {
5469                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5470                         if (ret < 0)
5471                                 break;
5472                 }
5473                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5474                 break;
5475         case IORING_OP_FSYNC:
5476                 if (sqe) {
5477                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5478                         if (ret < 0)
5479                                 break;
5480                 }
5481                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5482                 break;
5483         case IORING_OP_POLL_ADD:
5484                 if (sqe) {
5485                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5486                         if (ret)
5487                                 break;
5488                 }
5489                 ret = io_poll_add(req);
5490                 break;
5491         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5492                 if (sqe) {
5493                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5494                         if (ret < 0)
5495                                 break;
5496                 }
5497                 ret = io_poll_remove(req);
5498                 break;
5499         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5500                 if (sqe) {
5501                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5502                         if (ret < 0)
5503                                 break;
5504                 }
5505                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5506                 break;
5507         case IORING_OP_SENDMSG:
5508         case IORING_OP_SEND:
5509                 if (sqe) {
5510                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5511                         if (ret < 0)
5512                                 break;
5513                 }
5514                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5515                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5516                 else
5517                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5518                 break;
5519         case IORING_OP_RECVMSG:
5520         case IORING_OP_RECV:
5521                 if (sqe) {
5522                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5523                         if (ret)
5524                                 break;
5525                 }
5526                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5527                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5528                 else
5529                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5530                 break;
5531         case IORING_OP_TIMEOUT:
5532                 if (sqe) {
5533                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5534                         if (ret)
5535                                 break;
5536                 }
5537                 ret = io_timeout(req);
5538                 break;
5539         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5540                 if (sqe) {
5541                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5542                         if (ret)
5543                                 break;
5544                 }
5545                 ret = io_timeout_remove(req);
5546                 break;
5547         case IORING_OP_ACCEPT:
5548                 if (sqe) {
5549                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5550                         if (ret)
5551                                 break;
5552                 }
5553                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5554                 break;
5555         case IORING_OP_CONNECT:
5556                 if (sqe) {
5557                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5558                         if (ret)
5559                                 break;
5560                 }
5561                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5562                 break;
5563         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5564                 if (sqe) {
5565                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5566                         if (ret)
5567                                 break;
5568                 }
5569                 ret = io_async_cancel(req);
5570                 break;
5571         case IORING_OP_FALLOCATE:
5572                 if (sqe) {
5573                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5574                         if (ret)
5575                                 break;
5576                 }
5577                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5578                 break;
5579         case IORING_OP_OPENAT:
5580                 if (sqe) {
5581                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5582                         if (ret)
5583                                 break;
5584                 }
5585                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5586                 break;
5587         case IORING_OP_CLOSE:
5588                 if (sqe) {
5589                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5590                         if (ret)
5591                                 break;
5592                 }
5593                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5594                 break;
5595         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5596                 if (sqe) {
5597                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5598                         if (ret)
5599                                 break;
5600                 }
5601                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5602                 break;
5603         case IORING_OP_STATX:
5604                 if (sqe) {
5605                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5606                         if (ret)
5607                                 break;
5608                 }
5609                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5610                 break;
5611         case IORING_OP_FADVISE:
5612                 if (sqe) {
5613                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5614                         if (ret)
5615                                 break;
5616                 }
5617                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5618                 break;
5619         case IORING_OP_MADVISE:
5620                 if (sqe) {
5621                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5622                         if (ret)
5623                                 break;
5624                 }
5625                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5626                 break;
5627         case IORING_OP_OPENAT2:
5628                 if (sqe) {
5629                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5630                         if (ret)
5631                                 break;
5632                 }
5633                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5634                 break;
5635         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5636                 if (sqe) {
5637                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5638                         if (ret)
5639                                 break;
5640                 }
5641                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5642                 break;
5643         case IORING_OP_SPLICE:
5644                 if (sqe) {
5645                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5646                         if (ret < 0)
5647                                 break;
5648                 }
5649                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5650                 break;
5651         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5652                 if (sqe) {
5653                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5654                         if (ret)
5655                                 break;
5656                 }
5657                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5658                 break;
5659         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5660                 if (sqe) {
5661                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5662                         if (ret)
5663                                 break;
5664                 }
5665                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5666                 break;
5667         case IORING_OP_TEE:
5668                 if (sqe) {
5669                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5670                         if (ret < 0)
5671                                 break;
5672                 }
5673                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5674                 break;
5675         default:
5676                 ret = -EINVAL;
5677                 break;
5678         }
5679
5680         if (ret)
5681                 return ret;
5682
5683         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5684         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5685                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5686
5687                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5688                 if (in_async)
5689                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5690
5691                 io_iopoll_req_issued(req);
5692
5693                 if (in_async)
5694                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5695         }
5696
5697         return 0;
5698 }
5699
5700 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5701 {
5702         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5703         struct io_kiocb *timeout;
5704         int ret = 0;
5705
5706         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5707         if (timeout)
5708                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5709
5710         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5711         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5712                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5713                 ret = -ECANCELED;
5714         }
5715
5716         if (!ret) {
5717                 do {
5718                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5719                         /*
5720                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5721                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5722                          * wait for request slots on the block side.
5723                          */
5724                         if (ret != -EAGAIN)
5725                                 break;
5726                         cond_resched();
5727                 } while (1);
5728         }
5729
5730         if (ret) {
5731                 req_set_fail_links(req);
5732                 io_req_complete(req, ret);
5733         }
5734
5735         return io_steal_work(req);
5736 }
5737
5738 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5739                                               int index)
5740 {
5741         struct fixed_file_table *table;
5742
5743         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5744         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5745 }
5746
5747 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5748                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5749 {
5750         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5751         struct file *file;
5752
5753         if (fixed) {
5754                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5755                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5756                         return -EBADF;
5757                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5758                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5759                 if (file) {
5760                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5761                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5762                 }
5763         } else {
5764                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5765                 file = __io_file_get(state, fd);
5766         }
5767
5768         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5769                 *out_file = file;
5770                 return 0;
5771         }
5772         return -EBADF;
5773 }
5774
5775 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5776                            int fd)
5777 {
5778         bool fixed;
5779
5780         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5781         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5782                 return -EBADF;
5783
5784         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5785 }
5786
5787 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5788 {
5789         int ret = -EBADF;
5790         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5791
5792         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5793                 return 0;
5794         if (!ctx->ring_file)
5795                 return -EBADF;
5796
5797         rcu_read_lock();
5798         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5799         /*
5800          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5801          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5802          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5803          * this operation if it has.
5804          */
5805         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5806                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5807                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5808                 req->work.files = current->files;
5809                 ret = 0;
5810         }
5811         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5812         rcu_read_unlock();
5813
5814         return ret;
5815 }
5816
5817 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5818 {
5819         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5820                                                 struct io_timeout_data, timer);
5821         struct io_kiocb *req = data->req;
5822         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5823         struct io_kiocb *prev = NULL;
5824         unsigned long flags;
5825
5826         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5827
5828         /*
5829          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5830          * race with the completion of the linked work.
5831          */
5832         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5833                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5834                                   link_list);
5835                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5836                         list_del_init(&req->link_list);
5837                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5838                 } else
5839                         prev = NULL;
5840         }
5841
5842         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5843
5844         if (prev) {
5845                 req_set_fail_links(prev);
5846                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5847                 io_put_req(prev);
5848         } else {
5849                 io_req_complete(req, -ETIME);
5850         }
5851         return HRTIMER_NORESTART;
5852 }
5853
5854 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5855 {
5856         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5857
5858         /*
5859          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5860          * we got a chance to setup the timer
5861          */
5862         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5863         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5864                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5865
5866                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5867                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5868                                 data->mode);
5869         }
5870         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5871
5872         /* drop submission reference */
5873         io_put_req(req);
5874 }
5875
5876 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5877 {
5878         struct io_kiocb *nxt;
5879
5880         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5881                 return NULL;
5882         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5883                 return NULL;
5884
5885         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5886                                         link_list);
5887         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5888                 return NULL;
5889
5890         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5891         return nxt;
5892 }
5893
5894 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5895                            struct io_comp_state *cs)
5896 {
5897         struct io_kiocb *linked_timeout;
5898         struct io_kiocb *nxt;
5899         const struct cred *old_creds = NULL;
5900         int ret;
5901
5902 again:
5903         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5904
5905         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5906             req->work.creds != current_cred()) {
5907                 if (old_creds)
5908                         revert_creds(old_creds);
5909                 if (old_creds == req->work.creds)
5910                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5911                 else
5912                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5913         }
5914
5915         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5916
5917         /*
5918          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5919          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5920          */
5921         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5922                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5923                         if (linked_timeout)
5924                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5925                         goto exit;
5926                 }
5927 punt:
5928                 io_req_init_async(req);
5929
5930                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5931                         ret = io_grab_files(req);
5932                         if (ret)
5933                                 goto err;
5934                 }
5935
5936                 /*
5937                  * Queued up for async execution, worker will release
5938                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5939                  */
5940                 io_queue_async_work(req);
5941                 goto exit;
5942         }
5943
5944         if (unlikely(ret)) {
5945 err:
5946                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
5947                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5948                 req_set_fail_links(req);
5949                 io_put_req(req);
5950                 io_req_complete(req, ret);
5951                 goto exit;
5952         }
5953
5954         /* drop submission reference */
5955         nxt = io_put_req_find_next(req);
5956         if (linked_timeout)
5957                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5958
5959         if (nxt) {
5960                 req = nxt;
5961
5962                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5963                         goto punt;
5964                 goto again;
5965         }
5966 exit:
5967         if (old_creds)
5968                 revert_creds(old_creds);
5969 }
5970
5971 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5972                          struct io_comp_state *cs)
5973 {
5974         int ret;
5975
5976         ret = io_req_defer(req, sqe);
5977         if (ret) {
5978                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5979 fail_req:
5980                         req_set_fail_links(req);
5981                         io_put_req(req);
5982                         io_req_complete(req, ret);
5983                 }
5984         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5985                 if (!req->io) {
5986                         ret = -EAGAIN;
5987                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5988                                 goto fail_req;
5989                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5990                         if (unlikely(ret < 0))
5991                                 goto fail_req;
5992                 }
5993
5994                 /*
5995                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5996                  * to async execution.
5997                  */
5998                 io_req_init_async(req);
5999                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6000                 io_queue_async_work(req);
6001         } else {
6002                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6003         }
6004 }
6005
6006 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6007                                       struct io_comp_state *cs)
6008 {
6009         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6010                 io_put_req(req);
6011                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6012         } else
6013                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6014 }
6015
6016 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6017                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6018 {
6019         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6020         int ret;
6021
6022         /*
6023          * If we already have a head request, queue this one for async
6024          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6025          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6026          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6027          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6028          */
6029         if (*link) {
6030                 struct io_kiocb *head = *link;
6031
6032                 /*
6033                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6034                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6035                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6036                  * next after the link request. The last one is done via
6037                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6038                  */
6039                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6040                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6041                         ctx->drain_next = 1;
6042                 }
6043                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6044                         return -EAGAIN;
6045
6046                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6047                 if (ret) {
6048                         /* fail even hard links since we don't submit */
6049                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6050                         return ret;
6051                 }
6052                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6053                 io_get_req_task(req);
6054                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6055
6056                 /* last request of a link, enqueue the link */
6057                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6058                         io_queue_link_head(head, cs);
6059                         *link = NULL;
6060                 }
6061         } else {
6062                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6063                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6064                         ctx->drain_next = 0;
6065                 }
6066                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6067                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6068                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6069
6070                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6071                                 return -EAGAIN;
6072
6073                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6074                         if (ret)
6075                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6076                         *link = req;
6077                 } else {
6078                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6079                 }
6080         }
6081
6082         return 0;
6083 }
6084
6085 /*
6086  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6087  */
6088 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6089 {
6090         if (!list_empty(&state->comp.list))
6091                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6092         blk_finish_plug(&state->plug);
6093         io_state_file_put(state);
6094         if (state->free_reqs)
6095                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6096 }
6097
6098 /*
6099  * Start submission side cache.
6100  */
6101 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6102                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6103 {
6104         blk_start_plug(&state->plug);
6105 #ifdef CONFIG_BLOCK
6106         state->plug.nowait = true;
6107 #endif
6108         state->comp.nr = 0;
6109         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6110         state->comp.ctx = ctx;
6111         state->free_reqs = 0;
6112         state->file = NULL;
6113         state->ios_left = max_ios;
6114 }
6115
6116 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6117 {
6118         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6119
6120         /*
6121          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6122          * since once we write the new head, the application could
6123          * write new data to them.
6124          */
6125         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6126 }
6127
6128 /*
6129  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6130  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6131  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6132  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6133  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6134  * prevent a re-load down the line.
6135  */
6136 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6137 {
6138         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6139         unsigned head;
6140
6141         /*
6142          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6143          *
6144          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6145          *    head updates.
6146          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6147          *    though the application is the one updating it.
6148          */
6149         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6150         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6151                 return &ctx->sq_sqes[head];
6152
6153         /* drop invalid entries */
6154         ctx->cached_sq_dropped++;
6155         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6156         return NULL;
6157 }
6158
6159 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6160 {
6161         ctx->cached_sq_head++;
6162 }
6163
6164 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6165                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6166                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6167
6168 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6169                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6170                        struct io_submit_state *state)
6171 {
6172         unsigned int sqe_flags;
6173         int id;
6174
6175         /*
6176          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6177          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6178          * link list.
6179          */
6180         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6181         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6182         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6183         req->io = NULL;
6184         req->file = NULL;
6185         req->ctx = ctx;
6186         req->flags = 0;
6187         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6188         refcount_set(&req->refs, 2);
6189         req->task = current;
6190         req->result = 0;
6191
6192         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6193                 return -EINVAL;
6194
6195         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6196                 return -EFAULT;
6197
6198         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6199         /* enforce forwards compatibility on users */
6200         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6201                 return -EINVAL;
6202
6203         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6204             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6205                 return -EOPNOTSUPP;
6206
6207         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6208         if (id) {
6209                 io_req_init_async(req);
6210                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6211                 if (unlikely(!req->work.creds))
6212                         return -EINVAL;
6213                 get_cred(req->work.creds);
6214         }
6215
6216         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6217         req->flags |= sqe_flags;
6218
6219         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6220                 return 0;
6221
6222         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6223 }
6224
6225 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6226                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6227 {
6228         struct io_submit_state state;
6229         struct io_kiocb *link = NULL;
6230         int i, submitted = 0;
6231
6232         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6233         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6234                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6235                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6236                         return -EBUSY;
6237         }
6238
6239         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6240         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6241
6242         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6243                 return -EAGAIN;
6244
6245         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6246
6247         ctx->ring_fd = ring_fd;
6248         ctx->ring_file = ring_file;
6249
6250         for (i = 0; i < nr; i++) {
6251                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6252                 struct io_kiocb *req;
6253                 int err;
6254
6255                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6256                 if (unlikely(!sqe)) {
6257                         io_consume_sqe(ctx);
6258                         break;
6259                 }
6260                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6261                 if (unlikely(!req)) {
6262                         if (!submitted)
6263                                 submitted = -EAGAIN;
6264                         break;
6265                 }
6266
6267                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6268                 io_consume_sqe(ctx);
6269                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6270                 submitted++;
6271
6272                 if (unlikely(err)) {
6273 fail_req:
6274                         io_put_req(req);
6275                         io_req_complete(req, err);
6276                         break;
6277                 }
6278
6279                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6280                                                 true, io_async_submit(ctx));
6281                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6282                 if (err)
6283                         goto fail_req;
6284         }
6285
6286         if (unlikely(submitted != nr)) {
6287                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6288
6289                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6290         }
6291         if (link)
6292                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6293         io_submit_state_end(&state);
6294
6295          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6296         io_commit_sqring(ctx);
6297
6298         return submitted;
6299 }
6300
6301 static int io_sq_thread(void *data)
6302 {
6303         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6304         const struct cred *old_cred;
6305         DEFINE_WAIT(wait);
6306         unsigned long timeout;
6307         int ret = 0;
6308
6309         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6310
6311         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6312
6313         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6314         while (!kthread_should_park()) {
6315                 unsigned int to_submit;
6316
6317                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6318                         unsigned nr_events = 0;
6319
6320                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6321                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched())
6322                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6323                         else
6324                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6325                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6326                 }
6327
6328                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6329
6330                 /*
6331                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6332                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6333                  */
6334                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6335                         /*
6336                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6337                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6338                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6339                          * may sleep.
6340                          */
6341                         io_sq_thread_drop_mm();
6342
6343                         /*
6344                          * We're polling. If we're within the defined idle
6345                          * period, then let us spin without work before going
6346                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6347                          * more IO, we should wait for the application to
6348                          * reap events and wake us up.
6349                          */
6350                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6351                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6352                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6353                                 io_run_task_work();
6354                                 cond_resched();
6355                                 continue;
6356                         }
6357
6358                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6359                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6360
6361                         /*
6362                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6363                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6364                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6365                          * will be added to poll_list later, hence check the
6366                          * poll_list again.
6367                          */
6368                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6369                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6370                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6371                                 continue;
6372                         }
6373
6374                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6375                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6376                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6377                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6378
6379                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6380                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6381                                 if (kthread_should_park()) {
6382                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6383                                         break;
6384                                 }
6385                                 if (io_run_task_work()) {
6386                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6387                                         continue;
6388                                 }
6389                                 if (signal_pending(current))
6390                                         flush_signals(current);
6391                                 schedule();
6392                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6393
6394                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6395                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6396                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6397                                 ret = 0;
6398                                 continue;
6399                         }
6400                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6401
6402                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6403                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6404                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6405                 }
6406
6407                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6408                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6409                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6410                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6411                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6412         }
6413
6414         io_run_task_work();
6415
6416         io_sq_thread_drop_mm();
6417         revert_creds(old_cred);
6418
6419         kthread_parkme();
6420
6421         return 0;
6422 }
6423
6424 struct io_wait_queue {
6425         struct wait_queue_entry wq;
6426         struct io_ring_ctx *ctx;
6427         unsigned to_wait;
6428         unsigned nr_timeouts;
6429 };
6430
6431 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6432 {
6433         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6434
6435         /*
6436          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6437          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6438          * regardless of event count.
6439          */
6440         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6441                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6442 }
6443
6444 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6445                             int wake_flags, void *key)
6446 {
6447         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6448                                                         wq);
6449
6450         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6451         if (!io_should_wake(iowq, true))
6452                 return -1;
6453
6454         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6455 }
6456
6457 /*
6458  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6459  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6460  */
6461 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6462                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6463 {
6464         struct io_wait_queue iowq = {
6465                 .wq = {
6466                         .private        = current,
6467                         .func           = io_wake_function,
6468                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6469                 },
6470                 .ctx            = ctx,
6471                 .to_wait        = min_events,
6472         };
6473         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6474         int ret = 0;
6475
6476         do {
6477                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6478                         return 0;
6479                 if (!io_run_task_work())
6480                         break;
6481         } while (1);
6482
6483         if (sig) {
6484 #ifdef CONFIG_COMPAT
6485                 if (in_compat_syscall())
6486                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6487                                                       sigsz);
6488                 else
6489 #endif
6490                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6491
6492                 if (ret)
6493                         return ret;
6494         }
6495
6496         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6497         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6498         do {
6499                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6500                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6501                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6502                 if (io_run_task_work())
6503                         continue;
6504                 if (signal_pending(current)) {
6505                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6506                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6507                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6508                                 recalc_sigpending();
6509                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6510                                 continue;
6511                         }
6512                         ret = -EINTR;
6513                         break;
6514                 }
6515                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6516                         break;
6517                 schedule();
6518         } while (1);
6519         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6520
6521         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6522
6523         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6524 }
6525
6526 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6527 {
6528 #if defined(CONFIG_UNIX)
6529         if (ctx->ring_sock) {
6530                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6531                 struct sk_buff *skb;
6532
6533                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6534                         kfree_skb(skb);
6535         }
6536 #else
6537         int i;
6538
6539         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6540                 struct file *file;
6541
6542                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6543                 if (file)
6544                         fput(file);
6545         }
6546 #endif
6547 }
6548
6549 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6550 {
6551         struct fixed_file_data *data;
6552
6553         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6554         complete(&data->done);
6555 }
6556
6557 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6558 {
6559         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6560         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6561         unsigned nr_tables, i;
6562
6563         if (!data)
6564                 return -ENXIO;
6565
6566         spin_lock(&data->lock);
6567         if (!list_empty(&data->ref_list))
6568                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6569                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6570         spin_unlock(&data->lock);
6571         if (ref_node)
6572                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6573
6574         percpu_ref_kill(&data->refs);
6575
6576         /* wait for all refs nodes to complete */
6577         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6578         wait_for_completion(&data->done);
6579
6580         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6581         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6582         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6583                 kfree(data->table[i].files);
6584         kfree(data->table);
6585         percpu_ref_exit(&data->refs);
6586         kfree(data);
6587         ctx->file_data = NULL;
6588         ctx->nr_user_files = 0;
6589         return 0;
6590 }
6591
6592 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6593 {
6594         if (ctx->sqo_thread) {
6595                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6596                 /*
6597                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6598                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6599                  * set to a single CPU.
6600                  */
6601                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6602                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6603                 ctx->sqo_thread = NULL;
6604         }
6605 }
6606
6607 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6608 {
6609         io_sq_thread_stop(ctx);
6610
6611         if (ctx->io_wq) {
6612                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6613                 ctx->io_wq = NULL;
6614         }
6615 }
6616
6617 #if defined(CONFIG_UNIX)
6618 /*
6619  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6620  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6621  * loops in the file referencing.
6622  */
6623 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6624 {
6625         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6626         struct scm_fp_list *fpl;
6627         struct sk_buff *skb;
6628         int i, nr_files;
6629
6630         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6631         if (!fpl)
6632                 return -ENOMEM;
6633
6634         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6635         if (!skb) {
6636                 kfree(fpl);
6637                 return -ENOMEM;
6638         }
6639
6640         skb->sk = sk;
6641
6642         nr_files = 0;
6643         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6644         for (i = 0; i < nr; i++) {
6645                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6646
6647                 if (!file)
6648                         continue;
6649                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6650                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6651                 nr_files++;
6652         }
6653
6654         if (nr_files) {
6655                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6656                 fpl->count = nr_files;
6657                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6658                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6659                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6660                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6661
6662                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6663                         fput(fpl->fp[i]);
6664         } else {
6665                 kfree_skb(skb);
6666                 kfree(fpl);
6667         }
6668
6669         return 0;
6670 }
6671
6672 /*
6673  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6674  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6675  * garbage collection to take care of this problem for us.
6676  */
6677 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6678 {
6679         unsigned left, total;
6680         int ret = 0;
6681
6682         total = 0;
6683         left = ctx->nr_user_files;
6684         while (left) {
6685                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6686
6687                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6688                 if (ret)
6689                         break;
6690                 left -= this_files;
6691                 total += this_files;
6692         }
6693
6694         if (!ret)
6695                 return 0;
6696
6697         while (total < ctx->nr_user_files) {
6698                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6699
6700                 if (file)
6701                         fput(file);
6702                 total++;
6703         }
6704
6705         return ret;
6706 }
6707 #else
6708 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6709 {
6710         return 0;
6711 }
6712 #endif
6713
6714 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6715                                     unsigned nr_files)
6716 {
6717         int i;
6718
6719         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6720                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6721                 unsigned this_files;
6722
6723                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6724                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6725                                         GFP_KERNEL);
6726                 if (!table->files)
6727                         break;
6728                 nr_files -= this_files;
6729         }
6730
6731         if (i == nr_tables)
6732                 return 0;
6733
6734         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6735                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6736                 kfree(table->files);
6737         }
6738         return 1;
6739 }
6740
6741 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6742 {
6743 #if defined(CONFIG_UNIX)
6744         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6745         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6746         struct sk_buff *skb;
6747         int i;
6748
6749         __skb_queue_head_init(&list);
6750
6751         /*
6752          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6753          * remove this entry and rearrange the file array.
6754          */
6755         skb = skb_dequeue(head);
6756         while (skb) {
6757                 struct scm_fp_list *fp;
6758
6759                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6760                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6761                         int left;
6762
6763                         if (fp->fp[i] != file)
6764                                 continue;
6765
6766                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6767                         left = fp->count - 1 - i;
6768                         if (left) {
6769                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6770                                                 left * sizeof(struct file *));
6771                         }
6772                         fp->count--;
6773                         if (!fp->count) {
6774                                 kfree_skb(skb);
6775                                 skb = NULL;
6776                         } else {
6777                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6778                         }
6779                         fput(file);
6780                         file = NULL;
6781                         break;
6782                 }
6783
6784                 if (!file)
6785                         break;
6786
6787                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6788
6789                 skb = skb_dequeue(head);
6790         }
6791
6792         if (skb_peek(&list)) {
6793                 spin_lock_irq(&head->lock);
6794                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6795                         __skb_queue_tail(head, skb);
6796                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6797         }
6798 #else
6799         fput(file);
6800 #endif
6801 }
6802
6803 struct io_file_put {
6804         struct list_head list;
6805         struct file *file;
6806 };
6807
6808 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6809 {
6810         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6811         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6812         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6813
6814         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6815                 list_del(&pfile->list);
6816                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6817                 kfree(pfile);
6818         }
6819
6820         spin_lock(&file_data->lock);
6821         list_del(&ref_node->node);
6822         spin_unlock(&file_data->lock);
6823
6824         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6825         kfree(ref_node);
6826         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6827 }
6828
6829 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6830 {
6831         struct io_ring_ctx *ctx;
6832         struct llist_node *node;
6833
6834         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6835         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6836
6837         while (node) {
6838                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6839                 struct llist_node *next = node->next;
6840
6841                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6842                 __io_file_put_work(ref_node);
6843                 node = next;
6844         }
6845 }
6846
6847 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6848 {
6849         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6850         struct io_ring_ctx *ctx;
6851         bool first_add;
6852         int delay = HZ;
6853
6854         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6855         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6856
6857         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6858                 delay = 0;
6859
6860         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6861         if (!delay)
6862                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6863         else if (first_add)
6864                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6865 }
6866
6867 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6868                         struct io_ring_ctx *ctx)
6869 {
6870         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6871
6872         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6873         if (!ref_node)
6874                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6875
6876         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6877                             0, GFP_KERNEL)) {
6878                 kfree(ref_node);
6879                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6880         }
6881         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6882         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6883         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6884         return ref_node;
6885 }
6886
6887 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6888 {
6889         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6890         kfree(ref_node);
6891 }
6892
6893 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6894                                  unsigned nr_args)
6895 {
6896         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6897         unsigned nr_tables;
6898         struct file *file;
6899         int fd, ret = 0;
6900         unsigned i;
6901         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6902
6903         if (ctx->file_data)
6904                 return -EBUSY;
6905         if (!nr_args)
6906                 return -EINVAL;
6907         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6908                 return -EMFILE;
6909
6910         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6911         if (!ctx->file_data)
6912                 return -ENOMEM;
6913         ctx->file_data->ctx = ctx;
6914         init_completion(&ctx->file_data->done);
6915         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6916         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6917
6918         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6919         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6920                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6921                                         GFP_KERNEL);
6922         if (!ctx->file_data->table) {
6923                 kfree(ctx->file_data);
6924                 ctx->file_data = NULL;
6925                 return -ENOMEM;
6926         }
6927
6928         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6929                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6930                 kfree(ctx->file_data->table);
6931                 kfree(ctx->file_data);
6932                 ctx->file_data = NULL;
6933                 return -ENOMEM;
6934         }
6935
6936         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6937                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6938                 kfree(ctx->file_data->table);
6939                 kfree(ctx->file_data);
6940                 ctx->file_data = NULL;
6941                 return -ENOMEM;
6942         }
6943
6944         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6945                 struct fixed_file_table *table;
6946                 unsigned index;
6947
6948                 ret = -EFAULT;
6949                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6950                         break;
6951                 /* allow sparse sets */
6952                 if (fd == -1) {
6953                         ret = 0;
6954                         continue;
6955                 }
6956
6957                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6958                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6959                 file = fget(fd);
6960
6961                 ret = -EBADF;
6962                 if (!file)
6963                         break;
6964
6965                 /*
6966                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6967                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6968                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6969                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6970                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6971                  */
6972                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6973                         fput(file);
6974                         break;
6975                 }
6976                 ret = 0;
6977                 table->files[index] = file;
6978         }
6979
6980         if (ret) {
6981                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6982                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6983                         if (file)
6984                                 fput(file);
6985                 }
6986                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6987                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6988
6989                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6990                 kfree(ctx->file_data->table);
6991                 kfree(ctx->file_data);
6992                 ctx->file_data = NULL;
6993                 ctx->nr_user_files = 0;
6994                 return ret;
6995         }
6996
6997         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6998         if (ret) {
6999                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7000                 return ret;
7001         }
7002
7003         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7004         if (IS_ERR(ref_node)) {
7005                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7006                 return PTR_ERR(ref_node);
7007         }
7008
7009         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7010         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7011         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7012         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7013         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7014         return ret;
7015 }
7016
7017 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7018                                 int index)
7019 {
7020 #if defined(CONFIG_UNIX)
7021         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7022         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7023         struct sk_buff *skb;
7024
7025         /*
7026          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7027          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7028          * and filling it in.
7029          */
7030         spin_lock_irq(&head->lock);
7031         skb = skb_peek(head);
7032         if (skb) {
7033                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7034
7035                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7036                         __skb_unlink(skb, head);
7037                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7038                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7039                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7040                         fpl->count++;
7041                         spin_lock_irq(&head->lock);
7042                         __skb_queue_head(head, skb);
7043                 } else {
7044                         skb = NULL;
7045                 }
7046         }
7047         spin_unlock_irq(&head->lock);
7048
7049         if (skb) {
7050                 fput(file);
7051                 return 0;
7052         }
7053
7054         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7055 #else
7056         return 0;
7057 #endif
7058 }
7059
7060 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7061                                  struct file *file)
7062 {
7063         struct io_file_put *pfile;
7064         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7065         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7066
7067         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7068         if (!pfile)
7069                 return -ENOMEM;
7070
7071         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7072         pfile->file = file;
7073         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7074
7075         return 0;
7076 }
7077
7078 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7079                                  struct io_uring_files_update *up,
7080                                  unsigned nr_args)
7081 {
7082         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7083         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7084         struct file *file;
7085         __s32 __user *fds;
7086         int fd, i, err;
7087         __u32 done;
7088         bool needs_switch = false;
7089
7090         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7091                 return -EOVERFLOW;
7092         if (done > ctx->nr_user_files)
7093                 return -EINVAL;
7094
7095         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7096         if (IS_ERR(ref_node))
7097                 return PTR_ERR(ref_node);
7098
7099         done = 0;
7100         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7101         while (nr_args) {
7102                 struct fixed_file_table *table;
7103                 unsigned index;
7104
7105                 err = 0;
7106                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7107                         err = -EFAULT;
7108                         break;
7109                 }
7110                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7111                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7112                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7113                 if (table->files[index]) {
7114                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7115                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7116                         if (err)
7117                                 break;
7118                         table->files[index] = NULL;
7119                         needs_switch = true;
7120                 }
7121                 if (fd != -1) {
7122                         file = fget(fd);
7123                         if (!file) {
7124                                 err = -EBADF;
7125                                 break;
7126                         }
7127                         /*
7128                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7129                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7130                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7131                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7132                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7133                          * support regular read/write anyway.
7134                          */
7135                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7136                                 fput(file);
7137                                 err = -EBADF;
7138                                 break;
7139                         }
7140                         table->files[index] = file;
7141                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7142                         if (err) {
7143                                 fput(file);
7144                                 break;
7145                         }
7146                 }
7147                 nr_args--;
7148                 done++;
7149                 up->offset++;
7150         }
7151
7152         if (needs_switch) {
7153                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7154                 spin_lock(&data->lock);
7155                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7156                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7157                 spin_unlock(&data->lock);
7158                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7159         } else
7160                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7161
7162         return done ? done : err;
7163 }
7164
7165 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7166                                unsigned nr_args)
7167 {
7168         struct io_uring_files_update up;
7169
7170         if (!ctx->file_data)
7171                 return -ENXIO;
7172         if (!nr_args)
7173                 return -EINVAL;
7174         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7175                 return -EFAULT;
7176         if (up.resv)
7177                 return -EINVAL;
7178
7179         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7180 }
7181
7182 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7183 {
7184         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7185
7186         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7187         io_put_req(req);
7188 }
7189
7190 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7191                               struct io_uring_params *p)
7192 {
7193         struct io_wq_data data;
7194         struct fd f;
7195         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7196         unsigned int concurrency;
7197         int ret = 0;
7198
7199         data.user = ctx->user;
7200         data.free_work = io_free_work;
7201         data.do_work = io_wq_submit_work;
7202
7203         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7204                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7205                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7206
7207                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7208                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7209                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7210                         ctx->io_wq = NULL;
7211                 }
7212                 return ret;
7213         }
7214
7215         f = fdget(p->wq_fd);
7216         if (!f.file)
7217                 return -EBADF;
7218
7219         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7220                 ret = -EINVAL;
7221                 goto out_fput;
7222         }
7223
7224         ctx_attach = f.file->private_data;
7225         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7226         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7227                 ret = -EINVAL;
7228                 goto out_fput;
7229         }
7230
7231         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7232 out_fput:
7233         fdput(f);
7234         return ret;
7235 }
7236
7237 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7238                                struct io_uring_params *p)
7239 {
7240         int ret;
7241
7242         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7243                 mmgrab(current->mm);
7244                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7245
7246                 ret = -EPERM;
7247                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7248                         goto err;
7249
7250                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7251                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7252                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7253
7254                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7255                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7256
7257                         ret = -EINVAL;
7258                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7259                                 goto err;
7260                         if (!cpu_online(cpu))
7261                                 goto err;
7262
7263                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7264                                                         ctx, cpu,
7265                                                         "io_uring-sq");
7266                 } else {
7267                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7268                                                         "io_uring-sq");
7269                 }
7270                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7271                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7272                         ctx->sqo_thread = NULL;
7273                         goto err;
7274                 }
7275                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7276         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7277                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7278                 ret = -EINVAL;
7279                 goto err;
7280         }
7281
7282         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7283         if (ret)
7284                 goto err;
7285
7286         return 0;
7287 err:
7288         io_finish_async(ctx);
7289         if (ctx->sqo_mm) {
7290                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7291                 ctx->sqo_mm = NULL;
7292         }
7293         return ret;
7294 }
7295
7296 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7297                                       unsigned long nr_pages)
7298 {
7299         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7300 }
7301
7302 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7303                                    unsigned long nr_pages)
7304 {
7305         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7306
7307         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7308         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7309
7310         do {
7311                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7312                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7313                 if (new_pages > page_limit)
7314                         return -ENOMEM;
7315         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7316                                         new_pages) != cur_pages);
7317
7318         return 0;
7319 }
7320
7321 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7322                              enum io_mem_account acct)
7323 {
7324         if (ctx->limit_mem)
7325                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7326
7327         if (ctx->sqo_mm) {
7328                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7329                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7330                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7331                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7332         }
7333 }
7334
7335 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7336                           enum io_mem_account acct)
7337 {
7338         int ret;
7339
7340         if (ctx->limit_mem) {
7341                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7342                 if (ret)
7343                         return ret;
7344         }
7345
7346         if (ctx->sqo_mm) {
7347                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7348                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7349                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7350                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7351         }
7352
7353         return 0;
7354 }
7355
7356 static void io_mem_free(void *ptr)
7357 {
7358         struct page *page;
7359
7360         if (!ptr)
7361                 return;
7362
7363         page = virt_to_head_page(ptr);
7364         if (put_page_testzero(page))
7365                 free_compound_page(page);
7366 }
7367
7368 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7369 {
7370         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7371                                 __GFP_NORETRY;
7372
7373         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7374 }
7375
7376 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7377                                 size_t *sq_offset)
7378 {
7379         struct io_rings *rings;
7380         size_t off, sq_array_size;
7381
7382         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7383         if (off == SIZE_MAX)
7384                 return SIZE_MAX;
7385
7386 #ifdef CONFIG_SMP
7387         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7388         if (off == 0)
7389                 return SIZE_MAX;
7390 #endif
7391
7392         if (sq_offset)
7393                 *sq_offset = off;
7394
7395         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7396         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7397                 return SIZE_MAX;
7398
7399         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7400                 return SIZE_MAX;
7401
7402         return off;
7403 }
7404
7405 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7406 {
7407         size_t pages;
7408
7409         pages = (size_t)1 << get_order(
7410                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7411         pages += (size_t)1 << get_order(
7412                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7413
7414         return pages;
7415 }
7416
7417 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7418 {
7419         int i, j;
7420
7421         if (!ctx->user_bufs)
7422                 return -ENXIO;
7423
7424         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7425                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7426
7427                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7428                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7429
7430                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7431                 kvfree(imu->bvec);
7432                 imu->nr_bvecs = 0;
7433         }
7434
7435         kfree(ctx->user_bufs);
7436         ctx->user_bufs = NULL;
7437         ctx->nr_user_bufs = 0;
7438         return 0;
7439 }
7440
7441 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7442                        void __user *arg, unsigned index)
7443 {
7444         struct iovec __user *src;
7445
7446 #ifdef CONFIG_COMPAT
7447         if (ctx->compat) {
7448                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7449                 struct compat_iovec ciov;
7450
7451                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7452                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7453                         return -EFAULT;
7454
7455                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7456                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7457                 return 0;
7458         }
7459 #endif
7460         src = (struct iovec __user *) arg;
7461         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7462                 return -EFAULT;
7463         return 0;
7464 }
7465
7466 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7467                                   unsigned nr_args)
7468 {
7469         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7470         struct page **pages = NULL;
7471         int i, j, got_pages = 0;
7472         int ret = -EINVAL;
7473
7474         if (ctx->user_bufs)
7475                 return -EBUSY;
7476         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7477                 return -EINVAL;
7478
7479         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7480                                         GFP_KERNEL);
7481         if (!ctx->user_bufs)
7482                 return -ENOMEM;
7483
7484         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7485                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7486                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7487                 int pret, nr_pages;
7488                 struct iovec iov;
7489                 size_t size;
7490
7491                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7492                 if (ret)
7493                         goto err;
7494
7495                 /*
7496                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7497                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7498                  * submitted if they are wrong.
7499                  */
7500                 ret = -EFAULT;
7501                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7502                         goto err;
7503
7504                 /* arbitrary limit, but we need something */
7505                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7506                         goto err;
7507
7508                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7509                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7510                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7511                 nr_pages = end - start;
7512
7513                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7514                 if (ret)
7515                         goto err;
7516
7517                 ret = 0;
7518                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7519                         kvfree(vmas);
7520                         kvfree(pages);
7521                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7522                                                 GFP_KERNEL);
7523                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7524                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7525                                         GFP_KERNEL);
7526                         if (!pages || !vmas) {
7527                                 ret = -ENOMEM;
7528                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7529                                 goto err;
7530                         }
7531                         got_pages = nr_pages;
7532                 }
7533
7534                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7535                                                 GFP_KERNEL);
7536                 ret = -ENOMEM;
7537                 if (!imu->bvec) {
7538                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7539                         goto err;
7540                 }
7541
7542                 ret = 0;
7543                 mmap_read_lock(current->mm);
7544                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7545                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7546                                       pages, vmas);
7547                 if (pret == nr_pages) {
7548                         /* don't support file backed memory */
7549                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7550                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7551
7552                                 if (vma->vm_file &&
7553                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7554                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7555                                         break;
7556                                 }
7557                         }
7558                 } else {
7559                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7560                 }
7561                 mmap_read_unlock(current->mm);
7562                 if (ret) {
7563                         /*
7564                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7565                          * release any pages we did get
7566                          */
7567                         if (pret > 0)
7568                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7569                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7570                         kvfree(imu->bvec);
7571                         goto err;
7572                 }
7573
7574                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7575                 size = iov.iov_len;
7576                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7577                         size_t vec_len;
7578
7579                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7580                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7581                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7582                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7583                         off = 0;
7584                         size -= vec_len;
7585                 }
7586                 /* store original address for later verification */
7587                 imu->ubuf = ubuf;
7588                 imu->len = iov.iov_len;
7589                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7590
7591                 ctx->nr_user_bufs++;
7592         }
7593         kvfree(pages);
7594         kvfree(vmas);
7595         return 0;
7596 err:
7597         kvfree(pages);
7598         kvfree(vmas);
7599         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7600         return ret;
7601 }
7602
7603 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7604 {
7605         __s32 __user *fds = arg;
7606         int fd;
7607
7608         if (ctx->cq_ev_fd)
7609                 return -EBUSY;
7610
7611         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7612                 return -EFAULT;
7613
7614         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7615         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7616                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7617                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7618                 return ret;
7619         }
7620
7621         return 0;
7622 }
7623
7624 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7625 {
7626         if (ctx->cq_ev_fd) {
7627                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7628                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7629                 return 0;
7630         }
7631
7632         return -ENXIO;
7633 }
7634
7635 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7636 {
7637         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7638         struct io_buffer *buf = p;
7639
7640         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7641         return 0;
7642 }
7643
7644 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7645 {
7646         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7647         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7648 }
7649
7650 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7651 {
7652         io_finish_async(ctx);
7653         if (ctx->sqo_mm) {
7654                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7655                 ctx->sqo_mm = NULL;
7656         }
7657
7658         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7659         io_sqe_files_unregister(ctx);
7660         io_eventfd_unregister(ctx);
7661         io_destroy_buffers(ctx);
7662         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7663
7664 #if defined(CONFIG_UNIX)
7665         if (ctx->ring_sock) {
7666                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7667                 sock_release(ctx->ring_sock);
7668         }
7669 #endif
7670
7671         io_mem_free(ctx->rings);
7672         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7673
7674         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7675         free_uid(ctx->user);
7676         put_cred(ctx->creds);
7677         kfree(ctx->cancel_hash);
7678         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7679         kfree(ctx);
7680 }
7681
7682 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7683 {
7684         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7685         __poll_t mask = 0;
7686
7687         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7688         /*
7689          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7690          * io_commit_cqring
7691          */
7692         smp_rmb();
7693         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7694             ctx->rings->sq_ring_entries)
7695                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7696         if (io_cqring_events(ctx, false))
7697                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7698
7699         return mask;
7700 }
7701
7702 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7703 {
7704         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7705
7706         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7707 }
7708
7709 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7710 {
7711         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7712         const struct cred *cred;
7713
7714         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7715         if (cred)
7716                 put_cred(cred);
7717         return 0;
7718 }
7719
7720 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7721 {
7722         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7723                                                exit_work);
7724
7725         /*
7726          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7727          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7728          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7729          * as nobody else will be looking for them.
7730          */
7731         do {
7732                 if (ctx->rings)
7733                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7734                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7735         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7736         io_ring_ctx_free(ctx);
7737 }
7738
7739 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7740 {
7741         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7742         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7743         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7744
7745         io_kill_timeouts(ctx);
7746         io_poll_remove_all(ctx);
7747
7748         if (ctx->io_wq)
7749                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7750
7751         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7752         if (ctx->rings)
7753                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7754         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7755         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7756
7757         /*
7758          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7759          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7760          * spurious failure in setting up a new ring.
7761          */
7762         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7763                          ACCT_LOCKED);
7764
7765         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7766         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7767 }
7768
7769 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7770 {
7771         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7772
7773         file->private_data = NULL;
7774         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7775         return 0;
7776 }
7777
7778 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7779 {
7780         struct files_struct *files = data;
7781
7782         return work->files == files;
7783 }
7784
7785 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7786                                   struct files_struct *files)
7787 {
7788         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7789                 return;
7790
7791         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7792         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7793
7794         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7795                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7796                 DEFINE_WAIT(wait);
7797
7798                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7799                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7800                         if (req->work.files != files)
7801                                 continue;
7802                         /* req is being completed, ignore */
7803                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7804                                 continue;
7805                         cancel_req = req;
7806                         break;
7807                 }
7808                 if (cancel_req)
7809                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7810                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7811                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7812
7813                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7814                 if (!cancel_req)
7815                         break;
7816
7817                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7818                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7819                         list_del(&cancel_req->list);
7820                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7821                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7822                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7823                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7824                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7825                         }
7826                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7827
7828                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7829                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7830
7831                         /*
7832                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7833                          * all we had, then we're done with this request.
7834                          */
7835                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7836                                 io_free_req(cancel_req);
7837                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7838                                 continue;
7839                         }
7840                 } else {
7841                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7842                         io_put_req(cancel_req);
7843                 }
7844
7845                 schedule();
7846                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7847         }
7848 }
7849
7850 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7851 {
7852         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7853         struct task_struct *task = data;
7854
7855         return req->task == task;
7856 }
7857
7858 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7859 {
7860         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7861
7862         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7863
7864         /*
7865          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7866          */
7867         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7868                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7869
7870         return 0;
7871 }
7872
7873 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7874                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7875 {
7876         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7877         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7878         struct page *page;
7879         void *ptr;
7880
7881         switch (offset) {
7882         case IORING_OFF_SQ_RING:
7883         case IORING_OFF_CQ_RING:
7884                 ptr = ctx->rings;
7885                 break;
7886         case IORING_OFF_SQES:
7887                 ptr = ctx->sq_sqes;
7888                 break;
7889         default:
7890                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7891         }
7892
7893         page = virt_to_head_page(ptr);
7894         if (sz > page_size(page))
7895                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7896
7897         return ptr;
7898 }
7899
7900 #ifdef CONFIG_MMU
7901
7902 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7903 {
7904         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7905         unsigned long pfn;
7906         void *ptr;
7907
7908         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7909         if (IS_ERR(ptr))
7910                 return PTR_ERR(ptr);
7911
7912         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7913         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7914 }
7915
7916 #else /* !CONFIG_MMU */
7917
7918 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7919 {
7920         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7921 }
7922
7923 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7924 {
7925         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7926 }
7927
7928 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7929         unsigned long addr, unsigned long len,
7930         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7931 {
7932         void *ptr;
7933
7934         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7935         if (IS_ERR(ptr))
7936                 return PTR_ERR(ptr);
7937
7938         return (unsigned long) ptr;
7939 }
7940
7941 #endif /* !CONFIG_MMU */
7942
7943 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7944                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7945                 size_t, sigsz)
7946 {
7947         struct io_ring_ctx *ctx;
7948         long ret = -EBADF;
7949         int submitted = 0;
7950         struct fd f;
7951
7952         io_run_task_work();
7953
7954         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7955                 return -EINVAL;
7956
7957         f = fdget(fd);
7958         if (!f.file)
7959                 return -EBADF;
7960
7961         ret = -EOPNOTSUPP;
7962         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7963                 goto out_fput;
7964
7965         ret = -ENXIO;
7966         ctx = f.file->private_data;
7967         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7968                 goto out_fput;
7969
7970         /*
7971          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7972          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7973          * we were asked to.
7974          */
7975         ret = 0;
7976         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7977                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7978                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7979                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7980                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7981                 submitted = to_submit;
7982         } else if (to_submit) {
7983                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7984                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7985                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7986
7987                 if (submitted != to_submit)
7988                         goto out;
7989         }
7990         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7991                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7992
7993                 /*
7994                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7995                  * space applications don't need to do io completion events
7996                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7997                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7998                  */
7999                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8000                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8001                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8002                 } else {
8003                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8004                 }
8005         }
8006
8007 out:
8008         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8009 out_fput:
8010         fdput(f);
8011         return submitted ? submitted : ret;
8012 }
8013
8014 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8015 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8016 {
8017         const struct cred *cred = p;
8018         struct seq_file *m = data;
8019         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8020         struct group_info *gi;
8021         kernel_cap_t cap;
8022         unsigned __capi;
8023         int g;
8024
8025         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8026         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8027         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8028         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8029         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8030         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8031         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8032         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8034         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8035         gi = cred->group_info;
8036         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8037                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8038                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8039         }
8040         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8041         cap = cred->cap_effective;
8042         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8043                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8044         seq_putc(m, '\n');
8045         return 0;
8046 }
8047
8048 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8049 {
8050         int i;
8051
8052         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8053         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8054         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8055                 struct fixed_file_table *table;
8056                 struct file *f;
8057
8058                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8059                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8060                 if (f)
8061                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8062                 else
8063                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8064         }
8065         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8066         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8067                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8068
8069                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8070                                                 (unsigned int) buf->len);
8071         }
8072         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8073                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8074                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8075         }
8076         seq_printf(m, "PollList:\n");
8077         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8078         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8079                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8080                 struct io_kiocb *req;
8081
8082                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8083                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8084                                         req->task->task_works != NULL);
8085         }
8086         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8087         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8088 }
8089
8090 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8091 {
8092         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8093
8094         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8095                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8096                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8097         }
8098 }
8099 #endif
8100
8101 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8102         .release        = io_uring_release,
8103         .flush          = io_uring_flush,
8104         .mmap           = io_uring_mmap,
8105 #ifndef CONFIG_MMU
8106         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8107         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8108 #endif
8109         .poll           = io_uring_poll,
8110         .fasync         = io_uring_fasync,
8111 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8112         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8113 #endif
8114 };
8115
8116 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8117                                   struct io_uring_params *p)
8118 {
8119         struct io_rings *rings;
8120         size_t size, sq_array_offset;
8121
8122         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8123         if (size == SIZE_MAX)
8124                 return -EOVERFLOW;
8125
8126         rings = io_mem_alloc(size);
8127         if (!rings)
8128                 return -ENOMEM;
8129
8130         ctx->rings = rings;
8131         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8132         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8133         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8134         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8135         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8136         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8137         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8138         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8139         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8140
8141         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8142         if (size == SIZE_MAX) {
8143                 io_mem_free(ctx->rings);
8144                 ctx->rings = NULL;
8145                 return -EOVERFLOW;
8146         }
8147
8148         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8149         if (!ctx->sq_sqes) {
8150                 io_mem_free(ctx->rings);
8151                 ctx->rings = NULL;
8152                 return -ENOMEM;
8153         }
8154
8155         return 0;
8156 }
8157
8158 /*
8159  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8160  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8161  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8162  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8163  */
8164 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8165 {
8166         struct file *file;
8167         int ret;
8168
8169 #if defined(CONFIG_UNIX)
8170         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8171                                 &ctx->ring_sock);
8172         if (ret)
8173                 return ret;
8174 #endif
8175
8176         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8177         if (ret < 0)
8178                 goto err;
8179
8180         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8181                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8182         if (IS_ERR(file)) {
8183                 put_unused_fd(ret);
8184                 ret = PTR_ERR(file);
8185                 goto err;
8186         }
8187
8188 #if defined(CONFIG_UNIX)
8189         ctx->ring_sock->file = file;
8190 #endif
8191         fd_install(ret, file);
8192         return ret;
8193 err:
8194 #if defined(CONFIG_UNIX)
8195         sock_release(ctx->ring_sock);
8196         ctx->ring_sock = NULL;
8197 #endif
8198         return ret;
8199 }
8200
8201 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8202                            struct io_uring_params __user *params)
8203 {
8204         struct user_struct *user = NULL;
8205         struct io_ring_ctx *ctx;
8206         bool limit_mem;
8207         int ret;
8208
8209         if (!entries)
8210                 return -EINVAL;
8211         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8212                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8213                         return -EINVAL;
8214                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8215         }
8216
8217         /*
8218          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8219          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8220          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8221          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8222          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8223          * of CQ ring entries manually.
8224          */
8225         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8226         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8227                 /*
8228                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8229                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8230                  * any cq vs sq ring sizing.
8231                  */
8232                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8233                         return -EINVAL;
8234                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8235                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8236                                 return -EINVAL;
8237                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8238                 }
8239                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8240         } else {
8241                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8242         }
8243
8244         user = get_uid(current_user());
8245         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8246
8247         if (limit_mem) {
8248                 ret = __io_account_mem(user,
8249                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8250                 if (ret) {
8251                         free_uid(user);
8252                         return ret;
8253                 }
8254         }
8255
8256         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8257         if (!ctx) {
8258                 if (limit_mem)
8259                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8260                                                                 p->cq_entries));
8261                 free_uid(user);
8262                 return -ENOMEM;
8263         }
8264         ctx->compat = in_compat_syscall();
8265         ctx->user = user;
8266         ctx->creds = get_current_cred();
8267
8268         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8269         if (ret)
8270                 goto err;
8271
8272         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8273         if (ret)
8274                 goto err;
8275
8276         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8277         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8278         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8279         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8280         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8281         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8282         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8283         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8284
8285         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8286         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8287         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8288         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8289         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8290         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8291         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8292         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8293
8294         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8295                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8296                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8297                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8298
8299         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8300                 ret = -EFAULT;
8301                 goto err;
8302         }
8303         /*
8304          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8305          * having closed it before we finish setup
8306          */
8307         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8308         if (ret < 0)
8309                 goto err;
8310
8311         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8312         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8313                        ACCT_LOCKED);
8314         ctx->limit_mem = limit_mem;
8315         return ret;
8316 err:
8317         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8318         return ret;
8319 }
8320
8321 /*
8322  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8323  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8324  * params structure passed in.
8325  */
8326 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8327 {
8328         struct io_uring_params p;
8329         int i;
8330
8331         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8332                 return -EFAULT;
8333         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8334                 if (p.resv[i])
8335                         return -EINVAL;
8336         }
8337
8338         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8339                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8340                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8341                 return -EINVAL;
8342
8343         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8344 }
8345
8346 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8347                 struct io_uring_params __user *, params)
8348 {
8349         return io_uring_setup(entries, params);
8350 }
8351
8352 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8353 {
8354         struct io_uring_probe *p;
8355         size_t size;
8356         int i, ret;
8357
8358         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8359         if (size == SIZE_MAX)
8360                 return -EOVERFLOW;
8361         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8362         if (!p)
8363                 return -ENOMEM;
8364
8365         ret = -EFAULT;
8366         if (copy_from_user(p, arg, size))
8367                 goto out;
8368         ret = -EINVAL;
8369         if (memchr_inv(p, 0, size))
8370                 goto out;
8371
8372         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8373         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8374                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8375
8376         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8377                 p->ops[i].op = i;
8378                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8379                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8380         }
8381         p->ops_len = i;
8382
8383         ret = 0;
8384         if (copy_to_user(arg, p, size))
8385                 ret = -EFAULT;
8386 out:
8387         kfree(p);
8388         return ret;
8389 }
8390
8391 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8392 {
8393         const struct cred *creds = get_current_cred();
8394         int id;
8395
8396         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8397                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8398         if (id < 0)
8399                 put_cred(creds);
8400         return id;
8401 }
8402
8403 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8404 {
8405         const struct cred *old_creds;
8406
8407         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8408         if (old_creds) {
8409                 put_cred(old_creds);
8410                 return 0;
8411         }
8412
8413         return -EINVAL;
8414 }
8415
8416 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8417 {
8418         switch (op) {
8419         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8420         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8421         case IORING_REGISTER_PROBE:
8422         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8423         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8424                 return false;
8425         default:
8426                 return true;
8427         }
8428 }
8429
8430 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8431                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8432         __releases(ctx->uring_lock)
8433         __acquires(ctx->uring_lock)
8434 {
8435         int ret;
8436
8437         /*
8438          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8439          * someone else killed the ctx or is already going through
8440          * io_uring_register().
8441          */
8442         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8443                 return -ENXIO;
8444
8445         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8446                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8447
8448                 /*
8449                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8450                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8451                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8452                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8453                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8454                  * after we've killed the percpu ref.
8455                  */
8456                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8457                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8458                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8459                 if (ret) {
8460                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8461                         ret = -EINTR;
8462                         goto out;
8463                 }
8464         }
8465
8466         switch (opcode) {
8467         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8468                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8469                 break;
8470         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8471                 ret = -EINVAL;
8472                 if (arg || nr_args)
8473                         break;
8474                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8475                 break;
8476         case IORING_REGISTER_FILES:
8477                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8478                 break;
8479         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8480                 ret = -EINVAL;
8481                 if (arg || nr_args)
8482                         break;
8483                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8484                 break;
8485         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8486                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8487                 break;
8488         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8489         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8490                 ret = -EINVAL;
8491                 if (nr_args != 1)
8492                         break;
8493                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8494                 if (ret)
8495                         break;
8496                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8497                         ctx->eventfd_async = 1;
8498                 else
8499                         ctx->eventfd_async = 0;
8500                 break;
8501         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8502                 ret = -EINVAL;
8503                 if (arg || nr_args)
8504                         break;
8505                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8506                 break;
8507         case IORING_REGISTER_PROBE:
8508                 ret = -EINVAL;
8509                 if (!arg || nr_args > 256)
8510                         break;
8511                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8512                 break;
8513         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8514                 ret = -EINVAL;
8515                 if (arg || nr_args)
8516                         break;
8517                 ret = io_register_personality(ctx);
8518                 break;
8519         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8520                 ret = -EINVAL;
8521                 if (arg)
8522                         break;
8523                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8524                 break;
8525         default:
8526                 ret = -EINVAL;
8527                 break;
8528         }
8529
8530         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8531                 /* bring the ctx back to life */
8532                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8533 out:
8534                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8535         }
8536         return ret;
8537 }
8538
8539 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8540                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8541 {
8542         struct io_ring_ctx *ctx;
8543         long ret = -EBADF;
8544         struct fd f;
8545
8546         f = fdget(fd);
8547         if (!f.file)
8548                 return -EBADF;
8549
8550         ret = -EOPNOTSUPP;
8551         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8552                 goto out_fput;
8553
8554         ctx = f.file->private_data;
8555
8556         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8557         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8558         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8559         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8560                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8561 out_fput:
8562         fdput(f);
8563         return ret;
8564 }
8565
8566 static int __init io_uring_init(void)
8567 {
8568 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8569         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8570         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8571 } while (0)
8572
8573 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8574         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8575         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8576         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8577         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8578         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8579         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8591         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8593         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8594         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8595         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8597         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8604
8605         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8606         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8607         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8608         return 0;
8609 };
8610 __initcall(io_uring_init);