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