3b8465dd0214ef4a4fcbfe5ac17011e0bea14ffc
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        poll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399 };
400
401 struct io_rw {
402         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
403         struct kiocb                    kiocb;
404         u64                             addr;
405         u64                             len;
406 };
407
408 struct io_connect {
409         struct file                     *file;
410         struct sockaddr __user          *addr;
411         int                             addr_len;
412 };
413
414 struct io_sr_msg {
415         struct file                     *file;
416         union {
417                 struct user_msghdr __user *umsg;
418                 void __user             *buf;
419         };
420         int                             msg_flags;
421         int                             bgid;
422         size_t                          len;
423         struct io_buffer                *kbuf;
424 };
425
426 struct io_open {
427         struct file                     *file;
428         int                             dfd;
429         struct filename                 *filename;
430         struct open_how                 how;
431         unsigned long                   nofile;
432 };
433
434 struct io_files_update {
435         struct file                     *file;
436         u64                             arg;
437         u32                             nr_args;
438         u32                             offset;
439 };
440
441 struct io_fadvise {
442         struct file                     *file;
443         u64                             offset;
444         u32                             len;
445         u32                             advice;
446 };
447
448 struct io_madvise {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451         u32                             len;
452         u32                             advice;
453 };
454
455 struct io_epoll {
456         struct file                     *file;
457         int                             epfd;
458         int                             op;
459         int                             fd;
460         struct epoll_event              event;
461 };
462
463 struct io_splice {
464         struct file                     *file_out;
465         struct file                     *file_in;
466         loff_t                          off_out;
467         loff_t                          off_in;
468         u64                             len;
469         unsigned int                    flags;
470 };
471
472 struct io_provide_buf {
473         struct file                     *file;
474         __u64                           addr;
475         __s32                           len;
476         __u32                           bgid;
477         __u16                           nbufs;
478         __u16                           bid;
479 };
480
481 struct io_statx {
482         struct file                     *file;
483         int                             dfd;
484         unsigned int                    mask;
485         unsigned int                    flags;
486         const char __user               *filename;
487         struct statx __user             *buffer;
488 };
489
490 struct io_async_connect {
491         struct sockaddr_storage         address;
492 };
493
494 struct io_async_msghdr {
495         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
496         struct iovec                    *iov;
497         struct sockaddr __user          *uaddr;
498         struct msghdr                   msg;
499         struct sockaddr_storage         addr;
500 };
501
502 struct io_async_rw {
503         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
504         struct iovec                    *iov;
505         ssize_t                         nr_segs;
506         ssize_t                         size;
507         struct wait_page_queue          wpq;
508 };
509
510 struct io_async_ctx {
511         union {
512                 struct io_async_rw      rw;
513                 struct io_async_msghdr  msg;
514                 struct io_async_connect connect;
515                 struct io_timeout_data  timeout;
516         };
517 };
518
519 enum {
520         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
521         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
522         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
523         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
524         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
525         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
526
527         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
528         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
529         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
530         REQ_F_CUR_POS_BIT,
531         REQ_F_NOWAIT_BIT,
532         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
535         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
536         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
537         REQ_F_POLLED_BIT,
538         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
539         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
540         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
541         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
542
543         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
544         __REQ_F_LAST_BIT,
545 };
546
547 enum {
548         /* ctx owns file */
549         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
550         /* drain existing IO first */
551         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
552         /* linked sqes */
553         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
554         /* doesn't sever on completion < 0 */
555         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
556         /* IOSQE_ASYNC */
557         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
558         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
559         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
560
561         /* head of a link */
562         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
563         /* fail rest of links */
564         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
565         /* on inflight list */
566         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
567         /* read/write uses file position */
568         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
569         /* must not punt to workers */
570         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
571         /* has linked timeout */
572         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
573         /* regular file */
574         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
575         /* completion under lock */
576         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
577         /* needs cleanup */
578         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
579         /* in overflow list */
580         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
581         /* already went through poll handler */
582         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
583         /* buffer already selected */
584         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
585         /* doesn't need file table for this request */
586         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
587         /* io_wq_work is initialized */
588         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
589         /* req->task is refcounted */
590         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
591 };
592
593 struct async_poll {
594         struct io_poll_iocb     poll;
595         struct io_poll_iocb     *double_poll;
596         struct io_wq_work       work;
597 };
598
599 /*
600  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
601  * as the first entry in their struct definition. So you can
602  * access the file pointer through any of the sub-structs,
603  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
604  */
605 struct io_kiocb {
606         union {
607                 struct file             *file;
608                 struct io_rw            rw;
609                 struct io_poll_iocb     poll;
610                 struct io_accept        accept;
611                 struct io_sync          sync;
612                 struct io_cancel        cancel;
613                 struct io_timeout       timeout;
614                 struct io_connect       connect;
615                 struct io_sr_msg        sr_msg;
616                 struct io_open          open;
617                 struct io_close         close;
618                 struct io_files_update  files_update;
619                 struct io_fadvise       fadvise;
620                 struct io_madvise       madvise;
621                 struct io_epoll         epoll;
622                 struct io_splice        splice;
623                 struct io_provide_buf   pbuf;
624                 struct io_statx         statx;
625         };
626
627         struct io_async_ctx             *io;
628         int                             cflags;
629         u8                              opcode;
630         /* polled IO has completed */
631         u8                              iopoll_completed;
632
633         u16                             buf_index;
634
635         struct io_ring_ctx      *ctx;
636         struct list_head        list;
637         unsigned int            flags;
638         refcount_t              refs;
639         struct task_struct      *task;
640         unsigned long           fsize;
641         u64                     user_data;
642         u32                     result;
643         u32                     sequence;
644
645         struct list_head        link_list;
646
647         struct list_head        inflight_entry;
648
649         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
650
651         union {
652                 /*
653                  * Only commands that never go async can use the below fields,
654                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
655                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
656                  * restore the work, if needed.
657                  */
658                 struct {
659                         struct hlist_node       hash_node;
660                         struct async_poll       *apoll;
661                 };
662                 struct io_wq_work       work;
663         };
664         struct callback_head    task_work;
665 };
666
667 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
668
669 struct io_comp_state {
670         unsigned int            nr;
671         struct list_head        list;
672         struct io_ring_ctx      *ctx;
673 };
674
675 struct io_submit_state {
676         struct blk_plug         plug;
677
678         /*
679          * io_kiocb alloc cache
680          */
681         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
682         unsigned int            free_reqs;
683
684         /*
685          * Batch completion logic
686          */
687         struct io_comp_state    comp;
688
689         /*
690          * File reference cache
691          */
692         struct file             *file;
693         unsigned int            fd;
694         unsigned int            has_refs;
695         unsigned int            used_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723 };
724
725 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
726         [IORING_OP_NOP] = {},
727         [IORING_OP_READV] = {
728                 .async_ctx              = 1,
729                 .needs_mm               = 1,
730                 .needs_file             = 1,
731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
732                 .pollin                 = 1,
733                 .buffer_select          = 1,
734         },
735         [IORING_OP_WRITEV] = {
736                 .async_ctx              = 1,
737                 .needs_mm               = 1,
738                 .needs_file             = 1,
739                 .hash_reg_file          = 1,
740                 .unbound_nonreg_file    = 1,
741                 .pollout                = 1,
742         },
743         [IORING_OP_FSYNC] = {
744                 .needs_file             = 1,
745         },
746         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
747                 .needs_file             = 1,
748                 .unbound_nonreg_file    = 1,
749                 .pollin                 = 1,
750         },
751         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .hash_reg_file          = 1,
754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
755                 .pollout                = 1,
756         },
757         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
758                 .needs_file             = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760         },
761         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
762         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
763                 .needs_file             = 1,
764         },
765         [IORING_OP_SENDMSG] = {
766                 .async_ctx              = 1,
767                 .needs_mm               = 1,
768                 .needs_file             = 1,
769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
770                 .needs_fs               = 1,
771                 .pollout                = 1,
772         },
773         [IORING_OP_RECVMSG] = {
774                 .async_ctx              = 1,
775                 .needs_mm               = 1,
776                 .needs_file             = 1,
777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
778                 .needs_fs               = 1,
779                 .pollin                 = 1,
780                 .buffer_select          = 1,
781         },
782         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
783                 .async_ctx              = 1,
784                 .needs_mm               = 1,
785         },
786         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
787         [IORING_OP_ACCEPT] = {
788                 .needs_mm               = 1,
789                 .needs_file             = 1,
790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
791                 .file_table             = 1,
792                 .pollin                 = 1,
793         },
794         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
795         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
796                 .async_ctx              = 1,
797                 .needs_mm               = 1,
798         },
799         [IORING_OP_CONNECT] = {
800                 .async_ctx              = 1,
801                 .needs_mm               = 1,
802                 .needs_file             = 1,
803                 .unbound_nonreg_file    = 1,
804                 .pollout                = 1,
805         },
806         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
807                 .needs_file             = 1,
808         },
809         [IORING_OP_OPENAT] = {
810                 .file_table             = 1,
811                 .needs_fs               = 1,
812         },
813         [IORING_OP_CLOSE] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .needs_file_no_error    = 1,
816                 .file_table             = 1,
817         },
818         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
819                 .needs_mm               = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_STATX] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .needs_fs               = 1,
825                 .file_table             = 1,
826         },
827         [IORING_OP_READ] = {
828                 .needs_mm               = 1,
829                 .needs_file             = 1,
830                 .unbound_nonreg_file    = 1,
831                 .pollin                 = 1,
832                 .buffer_select          = 1,
833         },
834         [IORING_OP_WRITE] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollout                = 1,
839         },
840         [IORING_OP_FADVISE] = {
841                 .needs_file             = 1,
842         },
843         [IORING_OP_MADVISE] = {
844                 .needs_mm               = 1,
845         },
846         [IORING_OP_SEND] = {
847                 .needs_mm               = 1,
848                 .needs_file             = 1,
849                 .unbound_nonreg_file    = 1,
850                 .pollout                = 1,
851         },
852         [IORING_OP_RECV] = {
853                 .needs_mm               = 1,
854                 .needs_file             = 1,
855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
856                 .pollin                 = 1,
857                 .buffer_select          = 1,
858         },
859         [IORING_OP_OPENAT2] = {
860                 .file_table             = 1,
861                 .needs_fs               = 1,
862         },
863         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
865                 .file_table             = 1,
866         },
867         [IORING_OP_SPLICE] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .hash_reg_file          = 1,
870                 .unbound_nonreg_file    = 1,
871         },
872         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
873         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
874         [IORING_OP_TEE] = {
875                 .needs_file             = 1,
876                 .hash_reg_file          = 1,
877                 .unbound_nonreg_file    = 1,
878         },
879 };
880
881 enum io_mem_account {
882         ACCT_LOCKED,
883         ACCT_PINNED,
884 };
885
886 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
887 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
888 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
889 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
890 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
891 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
892 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
893 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
894                                  struct io_uring_files_update *ip,
895                                  unsigned nr_args);
896 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
897 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
898                                   struct io_comp_state *cs);
899 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
900 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
901                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
902 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
903                            const struct io_uring_sqe *sqe,
904                            struct io_comp_state *cs);
905 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
906
907 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
908                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
909                                bool needs_lock);
910 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
911                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
912                              struct iov_iter *iter);
913
914 static struct kmem_cache *req_cachep;
915
916 static const struct file_operations io_uring_fops;
917
918 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
919 {
920 #if defined(CONFIG_UNIX)
921         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
922                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
923
924                 return ctx->ring_sock->sk;
925         }
926 #endif
927         return NULL;
928 }
929 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
930
931 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
932 {
933         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
934                 return;
935         get_task_struct(req->task);
936         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
937 }
938
939 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
940 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
941 {
942         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
943                 put_task_struct(req->task);
944 }
945
946 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
947 {
948         struct mm_struct *mm = current->mm;
949
950         if (mm) {
951                 kthread_unuse_mm(mm);
952                 mmput(mm);
953         }
954 }
955
956 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
957 {
958         if (!current->mm) {
959                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
960                         return -EFAULT;
961                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
962         }
963
964         return 0;
965 }
966
967 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
968                                    struct io_kiocb *req)
969 {
970         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
971                 return 0;
972         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
973 }
974
975 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
976 {
977         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
978                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
979 }
980
981 /*
982  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
983  * touch any members of io_wq_work.
984  */
985 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
986 {
987         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
988                 return;
989
990         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
991         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
992 }
993
994 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
995 {
996         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
997 }
998
999 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1000 {
1001         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1002
1003         complete(&ctx->ref_comp);
1004 }
1005
1006 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1007 {
1008         return !req->timeout.off;
1009 }
1010
1011 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1012 {
1013         struct io_ring_ctx *ctx;
1014         int hash_bits;
1015
1016         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1017         if (!ctx)
1018                 return NULL;
1019
1020         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1021         if (!ctx->fallback_req)
1022                 goto err;
1023
1024         /*
1025          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1026          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1027          */
1028         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1029         hash_bits -= 5;
1030         if (hash_bits <= 0)
1031                 hash_bits = 1;
1032         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1033         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1034                                         GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx->cancel_hash)
1036                 goto err;
1037         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1038
1039         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1040                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1041                 goto err;
1042
1043         ctx->flags = p->flags;
1044         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1045         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1046         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1047         init_completion(&ctx->ref_comp);
1048         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1049         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1050         idr_init(&ctx->personality_idr);
1051         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1052         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1053         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1054         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1055         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1056         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1057         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1058         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1060         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1061         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1062         return ctx;
1063 err:
1064         if (ctx->fallback_req)
1065                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1066         kfree(ctx->cancel_hash);
1067         kfree(ctx);
1068         return NULL;
1069 }
1070
1071 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1072 {
1073         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1074                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076                 return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1077                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1078         }
1079
1080         return false;
1081 }
1082
1083 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1084 {
1085         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1086
1087         /* order cqe stores with ring update */
1088         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1089
1090         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1091                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1092                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1099
1100         io_req_init_async(req);
1101
1102         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1103                 mmgrab(current->mm);
1104                 req->work.mm = current->mm;
1105         }
1106         if (!req->work.creds)
1107                 req->work.creds = get_current_cred();
1108         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1109                 spin_lock(&current->fs->lock);
1110                 if (!current->fs->in_exec) {
1111                         req->work.fs = current->fs;
1112                         req->work.fs->users++;
1113                 } else {
1114                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1115                 }
1116                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1117         }
1118 }
1119
1120 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1121 {
1122         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1123                 return;
1124
1125         if (req->work.mm) {
1126                 mmdrop(req->work.mm);
1127                 req->work.mm = NULL;
1128         }
1129         if (req->work.creds) {
1130                 put_cred(req->work.creds);
1131                 req->work.creds = NULL;
1132         }
1133         if (req->work.fs) {
1134                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1135
1136                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1137                 if (--fs->users)
1138                         fs = NULL;
1139                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1140                 if (fs)
1141                         free_fs_struct(fs);
1142         }
1143 }
1144
1145 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1148
1149         io_req_init_async(req);
1150
1151         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1152                 if (def->hash_reg_file)
1153                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1154         } else {
1155                 if (def->unbound_nonreg_file)
1156                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1157         }
1158
1159         io_req_work_grab_env(req);
1160 }
1161
1162 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1163 {
1164         struct io_kiocb *cur;
1165
1166         io_prep_async_work(req);
1167         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1168                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1169                         io_prep_async_work(cur);
1170 }
1171
1172 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1175         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1176
1177         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1178                                         &req->work, req->flags);
1179         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1180
1181         if (link)
1182                 io_queue_linked_timeout(link);
1183 }
1184
1185 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1186 {
1187         /* init ->work of the whole link before punting */
1188         io_prep_async_link(req);
1189         __io_queue_async_work(req);
1190 }
1191
1192 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         int ret;
1195
1196         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1197         if (ret != -1) {
1198                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1199                 list_del_init(&req->list);
1200                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1201                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1202                 io_put_req(req);
1203         }
1204 }
1205
1206 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1207 {
1208         struct io_kiocb *req, *tmp;
1209
1210         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1211         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1212                 io_kill_timeout(req);
1213         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1214 }
1215
1216 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1217 {
1218         do {
1219                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1220                                                         struct io_kiocb, list);
1221
1222                 if (req_need_defer(req))
1223                         break;
1224                 list_del_init(&req->list);
1225                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1226                 __io_queue_async_work(req);
1227         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1228 }
1229
1230 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1231 {
1232         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1233                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1234                                                         struct io_kiocb, list);
1235
1236                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1237                         break;
1238                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1239                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1240                         break;
1241
1242                 list_del_init(&req->list);
1243                 io_kill_timeout(req);
1244         }
1245 }
1246
1247 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1248 {
1249         io_flush_timeouts(ctx);
1250         __io_commit_cqring(ctx);
1251
1252         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1253                 __io_queue_deferred(ctx);
1254 }
1255
1256 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1257 {
1258         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1259         unsigned tail;
1260
1261         tail = ctx->cached_cq_tail;
1262         /*
1263          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1264          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1265          * fill the cq entry
1266          */
1267         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1268                 return NULL;
1269
1270         ctx->cached_cq_tail++;
1271         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1272 }
1273
1274 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         if (!ctx->cq_ev_fd)
1277                 return false;
1278         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1279                 return false;
1280         if (!ctx->eventfd_async)
1281                 return true;
1282         return io_wq_current_is_worker();
1283 }
1284
1285 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1288                 wake_up(&ctx->wait);
1289         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1290                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1291         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1292                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1293 }
1294
1295 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1296 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1297 {
1298         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1299         struct io_uring_cqe *cqe;
1300         struct io_kiocb *req;
1301         unsigned long flags;
1302         LIST_HEAD(list);
1303
1304         if (!force) {
1305                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1306                         return true;
1307                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1308                     rings->cq_ring_entries))
1309                         return false;
1310         }
1311
1312         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1313
1314         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1315         if (force)
1316                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1317
1318         cqe = NULL;
1319         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1320                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1321                 if (!cqe && !force)
1322                         break;
1323
1324                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1325                                                 list);
1326                 list_move(&req->list, &list);
1327                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1328                 if (cqe) {
1329                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1330                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1331                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1332                 } else {
1333                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1334                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1335                 }
1336         }
1337
1338         io_commit_cqring(ctx);
1339         if (cqe) {
1340                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1341                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1342                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1343         }
1344         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1345         io_cqring_ev_posted(ctx);
1346
1347         while (!list_empty(&list)) {
1348                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1349                 list_del(&req->list);
1350                 io_put_req(req);
1351         }
1352
1353         return cqe != NULL;
1354 }
1355
1356 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1357 {
1358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1359         struct io_uring_cqe *cqe;
1360
1361         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1362
1363         /*
1364          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1365          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1366          * the ring.
1367          */
1368         cqe = io_get_cqring(ctx);
1369         if (likely(cqe)) {
1370                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1371                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1372                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1373         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1374                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1375                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1376         } else {
1377                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1378                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1379                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1380                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1381                 }
1382                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1383                 refcount_inc(&req->refs);
1384                 req->result = res;
1385                 req->cflags = cflags;
1386                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1387         }
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1391 {
1392         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1393 }
1394
1395 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1396 {
1397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1398         unsigned long flags;
1399
1400         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1401         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1402         io_commit_cqring(ctx);
1403         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1404
1405         io_cqring_ev_posted(ctx);
1406 }
1407
1408 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1409 {
1410         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1411
1412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1413         while (!list_empty(&cs->list)) {
1414                 struct io_kiocb *req;
1415
1416                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, list);
1417                 list_del(&req->list);
1418                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->cflags);
1419                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1420                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1421                         io_put_req(req);
1422                 } else {
1423                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1424                         io_put_req(req);
1425                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1426                 }
1427         }
1428         io_commit_cqring(ctx);
1429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1430
1431         io_cqring_ev_posted(ctx);
1432         cs->nr = 0;
1433 }
1434
1435 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1436                               struct io_comp_state *cs)
1437 {
1438         if (!cs) {
1439                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1440                 io_put_req(req);
1441         } else {
1442                 req->result = res;
1443                 req->cflags = cflags;
1444                 list_add_tail(&req->list, &cs->list);
1445                 if (++cs->nr >= 32)
1446                         io_submit_flush_completions(cs);
1447         }
1448 }
1449
1450 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1451 {
1452         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1453 }
1454
1455 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         return req == (struct io_kiocb *)
1458                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1459 }
1460
1461 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1462 {
1463         struct io_kiocb *req;
1464
1465         req = ctx->fallback_req;
1466         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1467                 return req;
1468
1469         return NULL;
1470 }
1471
1472 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1473                                      struct io_submit_state *state)
1474 {
1475         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1476         struct io_kiocb *req;
1477
1478         if (!state->free_reqs) {
1479                 size_t sz;
1480                 int ret;
1481
1482                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1483                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1484
1485                 /*
1486                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1487                  * retry single alloc to be on the safe side.
1488                  */
1489                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1490                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1491                         if (!state->reqs[0])
1492                                 goto fallback;
1493                         ret = 1;
1494                 }
1495                 state->free_reqs = ret - 1;
1496                 req = state->reqs[ret - 1];
1497         } else {
1498                 state->free_reqs--;
1499                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1500         }
1501
1502         return req;
1503 fallback:
1504         return io_get_fallback_req(ctx);
1505 }
1506
1507 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1508                           bool fixed)
1509 {
1510         if (fixed)
1511                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1512         else
1513                 fput(file);
1514 }
1515
1516 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1519                 io_cleanup_req(req);
1520
1521         if (req->io)
1522                 kfree(req->io);
1523         if (req->file)
1524                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1525         __io_put_req_task(req);
1526         io_req_work_drop_env(req);
1527
1528         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1529                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1530                 unsigned long flags;
1531
1532                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1533                 list_del(&req->inflight_entry);
1534                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1535                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1536                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1537         }
1538 }
1539
1540 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1541 {
1542         struct io_ring_ctx *ctx;
1543
1544         io_dismantle_req(req);
1545         ctx = req->ctx;
1546         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1547                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1548         else
1549                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1550         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1551 }
1552
1553 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1556         int ret;
1557
1558         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1559         if (ret != -1) {
1560                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1561                 io_commit_cqring(ctx);
1562                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1563                 io_put_req(req);
1564                 return true;
1565         }
1566
1567         return false;
1568 }
1569
1570 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1571 {
1572         struct io_kiocb *link;
1573         bool wake_ev;
1574
1575         if (list_empty(&req->link_list))
1576                 return false;
1577         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1578         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1579                 return false;
1580
1581         list_del_init(&link->link_list);
1582         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1583         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1584         return wake_ev;
1585 }
1586
1587 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1588 {
1589         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1590         bool wake_ev;
1591
1592         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1596                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1597                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1598         } else {
1599                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1600         }
1601
1602         if (wake_ev)
1603                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1604 }
1605
1606 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_kiocb *nxt;
1609
1610         /*
1611          * The list should never be empty when we are called here. But could
1612          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1613          * safe side.
1614          */
1615         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1616                 return NULL;
1617
1618         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1619         list_del_init(&req->link_list);
1620         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1621                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1622         return nxt;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1627  */
1628 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1629 {
1630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1631
1632         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1633                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1634                                                 struct io_kiocb, link_list);
1635
1636                 list_del_init(&link->link_list);
1637                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1638
1639                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1640                 __io_double_put_req(link);
1641                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         }
1643
1644         io_commit_cqring(ctx);
1645         io_cqring_ev_posted(ctx);
1646 }
1647
1648 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1649 {
1650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1651
1652         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1653                 unsigned long flags;
1654
1655                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1656                 __io_fail_links(req);
1657                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1658         } else {
1659                 __io_fail_links(req);
1660         }
1661
1662         io_cqring_ev_posted(ctx);
1663 }
1664
1665 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1666 {
1667         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1668         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1669                 io_kill_linked_timeout(req);
1670
1671         /*
1672          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1673          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1674          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1675          * of the chain.
1676          */
1677         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1678                 return io_req_link_next(req);
1679         io_fail_links(req);
1680         return NULL;
1681 }
1682
1683 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1686                 return NULL;
1687         return __io_req_find_next(req);
1688 }
1689
1690 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1691 {
1692         struct task_struct *tsk = req->task;
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694         int ret, notify = TWA_RESUME;
1695
1696         /*
1697          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1698          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1699          * as we won't have dependencies between request completions for
1700          * other kernel wait conditions.
1701          */
1702         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1703                 notify = 0;
1704         else if (ctx->cq_ev_fd)
1705                 notify = TWA_SIGNAL;
1706
1707         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1708         if (!ret)
1709                 wake_up_process(tsk);
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1714 {
1715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1716
1717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1718         io_cqring_fill_event(req, error);
1719         io_commit_cqring(ctx);
1720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1721
1722         io_cqring_ev_posted(ctx);
1723         req_set_fail_links(req);
1724         io_double_put_req(req);
1725 }
1726
1727 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1728 {
1729         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1730
1731         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1732 }
1733
1734 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1735 {
1736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1737
1738         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1739                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1740                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1741                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1742         } else {
1743                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1744         }
1745 }
1746
1747 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1748 {
1749         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1750
1751         __io_req_task_submit(req);
1752 }
1753
1754 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1755 {
1756         int ret;
1757
1758         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1759
1760         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1761         if (unlikely(ret)) {
1762                 struct task_struct *tsk;
1763
1764                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1765                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1766                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1767                 wake_up_process(tsk);
1768         }
1769 }
1770
1771 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1774
1775         if (nxt)
1776                 io_req_task_queue(nxt);
1777 }
1778
1779 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1780 {
1781         io_queue_next(req);
1782         __io_free_req(req);
1783 }
1784
1785 struct req_batch {
1786         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1787         int to_free;
1788 };
1789
1790 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1791                                       struct req_batch *rb)
1792 {
1793         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1794         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1795         rb->to_free = 0;
1796 }
1797
1798 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1799                                      struct req_batch *rb)
1800 {
1801         if (rb->to_free)
1802                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1803 }
1804
1805 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1806 {
1807         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1808                 io_free_req(req);
1809                 return;
1810         }
1811         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1812                 io_queue_next(req);
1813
1814         io_dismantle_req(req);
1815         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1816         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1817                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1822  * was the last reference to this request.
1823  */
1824 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1825 {
1826         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1827
1828         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1829                 nxt = io_req_find_next(req);
1830                 __io_free_req(req);
1831         }
1832         return nxt;
1833 }
1834
1835 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1836 {
1837         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1838                 io_free_req(req);
1839 }
1840
1841 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         struct io_kiocb *nxt;
1844
1845         /*
1846          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1847          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1848          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1849          */
1850         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1851                 return NULL;
1852
1853         nxt = io_req_find_next(req);
1854         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1859  * within the completion handling itself.
1860  */
1861 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1862 {
1863         /* drop both submit and complete references */
1864         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1865                 __io_free_req(req);
1866 }
1867
1868 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         /* drop both submit and complete references */
1871         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1872                 io_free_req(req);
1873 }
1874
1875 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1876 {
1877         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1878
1879         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1880                 /*
1881                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1882                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1883                  * entries. We cannot safely to it from here.
1884                  */
1885                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1886                         return -1U;
1887
1888                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1889         }
1890
1891         /* See comment at the top of this file */
1892         smp_rmb();
1893         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1894 }
1895
1896 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1897 {
1898         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1899
1900         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1901         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1902 }
1903
1904 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         struct io_buffer *kbuf;
1907         int cflags;
1908
1909         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1910         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1911         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1912         req->rw.addr = 0;
1913         kfree(kbuf);
1914         return cflags;
1915 }
1916
1917 static inline bool io_run_task_work(void)
1918 {
1919         if (current->task_works) {
1920                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1921                 task_work_run();
1922                 return true;
1923         }
1924
1925         return false;
1926 }
1927
1928 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1929 {
1930         struct io_kiocb *req;
1931
1932         do {
1933                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1934                 list_del(&req->list);
1935                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1936                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1937         } while (!list_empty(again));
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Find and free completed poll iocbs
1942  */
1943 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1944                                struct list_head *done)
1945 {
1946         struct req_batch rb;
1947         struct io_kiocb *req;
1948         LIST_HEAD(again);
1949
1950         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1951         smp_rmb();
1952
1953         rb.to_free = 0;
1954         while (!list_empty(done)) {
1955                 int cflags = 0;
1956
1957                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1958                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1959                         req->iopoll_completed = 0;
1960                         list_move_tail(&req->list, &again);
1961                         continue;
1962                 }
1963                 list_del(&req->list);
1964
1965                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1966                         cflags = io_put_kbuf(req);
1967
1968                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1969                 (*nr_events)++;
1970
1971                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1972                         io_req_free_batch(&rb, req);
1973         }
1974
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1977                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1978         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1979
1980         if (!list_empty(&again))
1981                 io_iopoll_queue(&again);
1982 }
1983
1984 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1985                         long min)
1986 {
1987         struct io_kiocb *req, *tmp;
1988         LIST_HEAD(done);
1989         bool spin;
1990         int ret;
1991
1992         /*
1993          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1994          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1995          */
1996         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1997
1998         ret = 0;
1999         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
2000                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2001
2002                 /*
2003                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2004                  * If we find a request that requires polling, break out
2005                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2006                  */
2007                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2008                         list_move_tail(&req->list, &done);
2009                         continue;
2010                 }
2011                 if (!list_empty(&done))
2012                         break;
2013
2014                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2015                 if (ret < 0)
2016                         break;
2017
2018                 /* iopoll may have completed current req */
2019                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2020                         list_move_tail(&req->list, &done);
2021
2022                 if (ret && spin)
2023                         spin = false;
2024                 ret = 0;
2025         }
2026
2027         if (!list_empty(&done))
2028                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2029
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2035  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2036  * as a non-spinning completion check.
2037  */
2038 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2039                                 long min)
2040 {
2041         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
2042                 int ret;
2043
2044                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2045                 if (ret < 0)
2046                         return ret;
2047                 if (*nr_events >= min)
2048                         return 0;
2049         }
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2056  * find and complete them.
2057  */
2058 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2059 {
2060         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2061                 return;
2062
2063         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2064         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
2065                 unsigned int nr_events = 0;
2066
2067                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2068
2069                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2070                 if (nr_events == 0)
2071                         break;
2072                 /*
2073                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2074                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2075                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2076                  */
2077                 if (need_resched()) {
2078                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2079                         cond_resched();
2080                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2081                 }
2082         }
2083         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2084 }
2085
2086 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2087 {
2088         unsigned int nr_events = 0;
2089         int iters = 0, ret = 0;
2090
2091         /*
2092          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2093          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2094          * that got punted to a workqueue.
2095          */
2096         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2097         do {
2098                 /*
2099                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2100                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2101                  * already triggered a CQE (eg in error).
2102                  */
2103                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2104                         break;
2105
2106                 /*
2107                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2108                  * application entering polling for a command before it gets
2109                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2110                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2111                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2112                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2113                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2114                  * very same mutex.
2115                  */
2116                 if (!(++iters & 7)) {
2117                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2118                         io_run_task_work();
2119                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2120                 }
2121
2122                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2123                 if (ret <= 0)
2124                         break;
2125                 ret = 0;
2126         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2127
2128         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2129         return ret;
2130 }
2131
2132 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2133 {
2134         /*
2135          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2136          * thread.
2137          */
2138         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2139                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2140
2141                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2142         }
2143         file_end_write(req->file);
2144 }
2145
2146 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2147                                   struct io_comp_state *cs)
2148 {
2149         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2150         int cflags = 0;
2151
2152         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2153                 kiocb_end_write(req);
2154
2155         if (res != req->result)
2156                 req_set_fail_links(req);
2157         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2158                 cflags = io_put_kbuf(req);
2159         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_BLOCK
2163 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2164 {
2165         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2166         ssize_t ret = -ECANCELED;
2167         struct iov_iter iter;
2168         int rw;
2169
2170         if (error) {
2171                 ret = error;
2172                 goto end_req;
2173         }
2174
2175         switch (req->opcode) {
2176         case IORING_OP_READV:
2177         case IORING_OP_READ_FIXED:
2178         case IORING_OP_READ:
2179                 rw = READ;
2180                 break;
2181         case IORING_OP_WRITEV:
2182         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2183         case IORING_OP_WRITE:
2184                 rw = WRITE;
2185                 break;
2186         default:
2187                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2188                                 req->opcode);
2189                 goto end_req;
2190         }
2191
2192         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2193         if (ret < 0)
2194                 goto end_req;
2195         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2196         if (!ret)
2197                 return true;
2198         kfree(iovec);
2199 end_req:
2200         req_set_fail_links(req);
2201         io_req_complete(req, ret);
2202         return false;
2203 }
2204
2205 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2206 {
2207         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2209         int err;
2210
2211         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2212
2213         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2214                 refcount_inc(&req->refs);
2215                 io_queue_async_work(req);
2216         }
2217 }
2218 #endif
2219
2220 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2221 {
2222 #ifdef CONFIG_BLOCK
2223         int ret;
2224
2225         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2226                 return false;
2227
2228         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2229         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2230         if (!ret)
2231                 return true;
2232 #endif
2233         return false;
2234 }
2235
2236 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2237                              struct io_comp_state *cs)
2238 {
2239         if (!io_rw_reissue(req, res))
2240                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2241 }
2242
2243 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2244 {
2245         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2246
2247         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2248 }
2249
2250 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2251 {
2252         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2253
2254         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2255                 kiocb_end_write(req);
2256
2257         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2258                 req_set_fail_links(req);
2259
2260         WRITE_ONCE(req->result, res);
2261         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2262         smp_wmb();
2263         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2264 }
2265
2266 /*
2267  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2268  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2269  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2270  * accessing the kiocb cookie.
2271  */
2272 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2273 {
2274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2275
2276         /*
2277          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2278          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2279          * different devices.
2280          */
2281         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2282                 ctx->poll_multi_file = false;
2283         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2284                 struct io_kiocb *list_req;
2285
2286                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2287                                                 list);
2288                 if (list_req->file != req->file)
2289                         ctx->poll_multi_file = true;
2290         }
2291
2292         /*
2293          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2294          * it to the front so we find it first.
2295          */
2296         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2297                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2298         else
2299                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2300
2301         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2302             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2303                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2304 }
2305
2306 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2307 {
2308         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2309
2310         if (diff)
2311                 fput_many(state->file, diff);
2312         state->file = NULL;
2313 }
2314
2315 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2316 {
2317         if (state->file)
2318                 __io_state_file_put(state);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2323  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2324  * has more than one submission.
2325  */
2326 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2327 {
2328         if (!state)
2329                 return fget(fd);
2330
2331         if (state->file) {
2332                 if (state->fd == fd) {
2333                         state->used_refs++;
2334                         state->ios_left--;
2335                         return state->file;
2336                 }
2337                 __io_state_file_put(state);
2338         }
2339         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2340         if (!state->file)
2341                 return NULL;
2342
2343         state->fd = fd;
2344         state->has_refs = state->ios_left;
2345         state->used_refs = 1;
2346         state->ios_left--;
2347         return state->file;
2348 }
2349
2350 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2351 {
2352 #ifdef CONFIG_BLOCK
2353         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2354 #else
2355         return true;
2356 #endif
2357 }
2358
2359 /*
2360  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2361  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2362  * inline.
2363  */
2364 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2365 {
2366         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2367
2368         if (S_ISBLK(mode)) {
2369                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2370                         return true;
2371                 return false;
2372         }
2373         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2374                 return true;
2375         if (S_ISREG(mode)) {
2376                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2377                     file->f_op != &io_uring_fops)
2378                         return true;
2379                 return false;
2380         }
2381
2382         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2383         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2384                 return true;
2385
2386         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2387                 return false;
2388
2389         if (rw == READ)
2390                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2391
2392         return file->f_op->write_iter != NULL;
2393 }
2394
2395 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2396                       bool force_nonblock)
2397 {
2398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2399         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2400         unsigned ioprio;
2401         int ret;
2402
2403         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2404                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2405
2406         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2407         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2408                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2409                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2410         }
2411         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2412         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2413         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2414         if (unlikely(ret))
2415                 return ret;
2416
2417         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2418         if (ioprio) {
2419                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2420                 if (ret)
2421                         return ret;
2422
2423                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2424         } else
2425                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2426
2427         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2428         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2429                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2430
2431         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2432                 io_get_req_task(req);
2433
2434         if (force_nonblock)
2435                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2436
2437         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2438                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2439                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2440                         return -EOPNOTSUPP;
2441
2442                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2443                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2444                 req->iopoll_completed = 0;
2445                 io_get_req_task(req);
2446         } else {
2447                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2448                         return -EINVAL;
2449                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2450         }
2451
2452         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2453         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2454         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2459 {
2460         switch (ret) {
2461         case -EIOCBQUEUED:
2462                 break;
2463         case -ERESTARTSYS:
2464         case -ERESTARTNOINTR:
2465         case -ERESTARTNOHAND:
2466         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2467                 /*
2468                  * We can't just restart the syscall, since previously
2469                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2470                  * IO with EINTR.
2471                  */
2472                 ret = -EINTR;
2473                 /* fall through */
2474         default:
2475                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2476         }
2477 }
2478
2479 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2480                        struct io_comp_state *cs)
2481 {
2482         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2483
2484         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2485                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2486         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2487                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2488         else
2489                 io_rw_done(kiocb, ret);
2490 }
2491
2492 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2493                                struct iov_iter *iter)
2494 {
2495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2496         size_t len = req->rw.len;
2497         struct io_mapped_ubuf *imu;
2498         u16 index, buf_index;
2499         size_t offset;
2500         u64 buf_addr;
2501
2502         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2503         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2504                 return -EFAULT;
2505
2506         buf_index = req->buf_index;
2507         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2508                 return -EFAULT;
2509
2510         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2511         imu = &ctx->user_bufs[index];
2512         buf_addr = req->rw.addr;
2513
2514         /* overflow */
2515         if (buf_addr + len < buf_addr)
2516                 return -EFAULT;
2517         /* not inside the mapped region */
2518         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2519                 return -EFAULT;
2520
2521         /*
2522          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2523          * and advance us to the beginning.
2524          */
2525         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2526         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2527
2528         if (offset) {
2529                 /*
2530                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2531                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2532                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2533                  * we know that:
2534                  *
2535                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2536                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2537                  *    first and last bvec
2538                  *
2539                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2540                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2541                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2542                  * since we can just skip the first segment, which may not
2543                  * be PAGE_SIZE aligned.
2544                  */
2545                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2546
2547                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2548                         iov_iter_advance(iter, offset);
2549                 } else {
2550                         unsigned long seg_skip;
2551
2552                         /* skip first vec */
2553                         offset -= bvec->bv_len;
2554                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2555
2556                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2557                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2558                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2559                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2560                 }
2561         }
2562
2563         return len;
2564 }
2565
2566 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2567 {
2568         if (needs_lock)
2569                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2570 }
2571
2572 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2573 {
2574         /*
2575          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2576          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2577          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2578          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2579          */
2580         if (needs_lock)
2581                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2582 }
2583
2584 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2585                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2586                                           bool needs_lock)
2587 {
2588         struct io_buffer *head;
2589
2590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2591                 return kbuf;
2592
2593         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2594
2595         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2596
2597         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2598         if (head) {
2599                 if (!list_empty(&head->list)) {
2600                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2601                                                         list);
2602                         list_del(&kbuf->list);
2603                 } else {
2604                         kbuf = head;
2605                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2606                 }
2607                 if (*len > kbuf->len)
2608                         *len = kbuf->len;
2609         } else {
2610                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2611         }
2612
2613         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2614
2615         return kbuf;
2616 }
2617
2618 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2619                                         bool needs_lock)
2620 {
2621         struct io_buffer *kbuf;
2622         u16 bgid;
2623
2624         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2625         bgid = req->buf_index;
2626         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2627         if (IS_ERR(kbuf))
2628                 return kbuf;
2629         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2630         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2631         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2632 }
2633
2634 #ifdef CONFIG_COMPAT
2635 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2636                                 bool needs_lock)
2637 {
2638         struct compat_iovec __user *uiov;
2639         compat_ssize_t clen;
2640         void __user *buf;
2641         ssize_t len;
2642
2643         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2644         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2645                 return -EFAULT;
2646         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2647                 return -EFAULT;
2648         if (clen < 0)
2649                 return -EINVAL;
2650
2651         len = clen;
2652         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2653         if (IS_ERR(buf))
2654                 return PTR_ERR(buf);
2655         iov[0].iov_base = buf;
2656         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2657         return 0;
2658 }
2659 #endif
2660
2661 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2662                                       bool needs_lock)
2663 {
2664         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2665         void __user *buf;
2666         ssize_t len;
2667
2668         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2669                 return -EFAULT;
2670
2671         len = iov[0].iov_len;
2672         if (len < 0)
2673                 return -EINVAL;
2674         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2675         if (IS_ERR(buf))
2676                 return PTR_ERR(buf);
2677         iov[0].iov_base = buf;
2678         iov[0].iov_len = len;
2679         return 0;
2680 }
2681
2682 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2683                                     bool needs_lock)
2684 {
2685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2686                 struct io_buffer *kbuf;
2687
2688                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2689                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2690                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2691                 return 0;
2692         }
2693         if (!req->rw.len)
2694                 return 0;
2695         else if (req->rw.len > 1)
2696                 return -EINVAL;
2697
2698 #ifdef CONFIG_COMPAT
2699         if (req->ctx->compat)
2700                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2701 #endif
2702
2703         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2704 }
2705
2706 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2707                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2708                                bool needs_lock)
2709 {
2710         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2711         size_t sqe_len = req->rw.len;
2712         ssize_t ret;
2713         u8 opcode;
2714
2715         opcode = req->opcode;
2716         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2717                 *iovec = NULL;
2718                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2719         }
2720
2721         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2722         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2723                 return -EINVAL;
2724
2725         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2726                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2727                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2728                         if (IS_ERR(buf)) {
2729                                 *iovec = NULL;
2730                                 return PTR_ERR(buf);
2731                         }
2732                         req->rw.len = sqe_len;
2733                 }
2734
2735                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2736                 *iovec = NULL;
2737                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2738         }
2739
2740         if (req->io) {
2741                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2742
2743                 *iovec = iorw->iov;
2744                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2745                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2746                         *iovec = NULL;
2747                 return iorw->size;
2748         }
2749
2750         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2751                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2752                 if (!ret) {
2753                         ret = (*iovec)->iov_len;
2754                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2755                 }
2756                 *iovec = NULL;
2757                 return ret;
2758         }
2759
2760 #ifdef CONFIG_COMPAT
2761         if (req->ctx->compat)
2762                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2763                                                 iovec, iter);
2764 #endif
2765
2766         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2771  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2772  */
2773 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2774                            struct iov_iter *iter)
2775 {
2776         ssize_t ret = 0;
2777
2778         /*
2779          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2780          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2781          * the kiocb to be handled from an async context.
2782          */
2783         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2784                 return -EOPNOTSUPP;
2785         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2786                 return -EAGAIN;
2787
2788         while (iov_iter_count(iter)) {
2789                 struct iovec iovec;
2790                 ssize_t nr;
2791
2792                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2793                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2794                 } else {
2795                         /* fixed buffers import bvec */
2796                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2797                                                 + iter->iov_offset;
2798                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2799                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2800                 }
2801
2802                 if (rw == READ) {
2803                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2804                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2805                 } else {
2806                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2807                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2808                 }
2809
2810                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2811                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2812
2813                 if (nr < 0) {
2814                         if (!ret)
2815                                 ret = nr;
2816                         break;
2817                 }
2818                 ret += nr;
2819                 if (nr != iovec.iov_len)
2820                         break;
2821                 iov_iter_advance(iter, nr);
2822         }
2823
2824         return ret;
2825 }
2826
2827 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2828                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2829                           struct iov_iter *iter)
2830 {
2831         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2832
2833         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2834         rw->size = io_size;
2835         if (!iovec) {
2836                 rw->iov = rw->fast_iov;
2837                 if (rw->iov != fast_iov)
2838                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2839                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2840         } else {
2841                 rw->iov = iovec;
2842                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2843         }
2844 }
2845
2846 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2847 {
2848         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2849         return req->io == NULL;
2850 }
2851
2852 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2853 {
2854         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2855                 return 0;
2856
2857         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2858 }
2859
2860 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2861                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2862                              struct iov_iter *iter)
2863 {
2864         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2865                 return 0;
2866         if (!req->io) {
2867                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2868                         return -ENOMEM;
2869
2870                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2871         }
2872         return 0;
2873 }
2874
2875 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2876                         bool force_nonblock)
2877 {
2878         struct io_async_ctx *io;
2879         struct iov_iter iter;
2880         ssize_t ret;
2881
2882         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2883         if (ret)
2884                 return ret;
2885
2886         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2887                 return -EBADF;
2888
2889         /* either don't need iovec imported or already have it */
2890         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2891                 return 0;
2892
2893         io = req->io;
2894         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2895         req->io = NULL;
2896         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2897         req->io = io;
2898         if (ret < 0)
2899                 return ret;
2900
2901         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2902         return 0;
2903 }
2904
2905 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2906                              int sync, void *arg)
2907 {
2908         struct wait_page_queue *wpq;
2909         struct io_kiocb *req = wait->private;
2910         struct wait_page_key *key = arg;
2911         int ret;
2912
2913         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2914
2915         ret = wake_page_match(wpq, key);
2916         if (ret != 1)
2917                 return ret;
2918
2919         list_del_init(&wait->entry);
2920
2921         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2922         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2923         refcount_inc(&req->refs);
2924         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2925         if (unlikely(ret)) {
2926                 struct task_struct *tsk;
2927
2928                 /* queue just for cancelation */
2929                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2930                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2931                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2932                 wake_up_process(tsk);
2933         }
2934         return 1;
2935 }
2936
2937 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2938 {
2939         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2940         int ret;
2941
2942         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2943         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2944                 return false;
2945
2946         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2947         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2948                 return false;
2949         /*
2950          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2951          * support callback based unlocks
2952          */
2953         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2954                 return false;
2955
2956         /*
2957          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2958          * we need to allocate it here
2959          */
2960         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2961                 return false;
2962
2963         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2964                                                 io_async_buf_func, req);
2965         if (!ret) {
2966                 io_get_req_task(req);
2967                 return true;
2968         }
2969
2970         return false;
2971 }
2972
2973 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2974 {
2975         if (req->file->f_op->read_iter)
2976                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2977         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2978 }
2979
2980 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
2981                    struct io_comp_state *cs)
2982 {
2983         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2984         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2985         struct iov_iter iter;
2986         size_t iov_count;
2987         ssize_t io_size, ret;
2988
2989         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2990         if (ret < 0)
2991                 return ret;
2992
2993         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2994         if (!force_nonblock)
2995                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2996
2997         io_size = ret;
2998         req->result = io_size;
2999
3000         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3001         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3002                 goto copy_iov;
3003
3004         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3005         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3006         if (!ret) {
3007                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3008                 ssize_t ret2 = 0;
3009
3010                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3011
3012                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3013                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3014                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3015                 } else {
3016                         iter.count = iov_count;
3017                         iter.nr_segs = nr_segs;
3018 copy_iov:
3019                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3020                                                 inline_vecs, &iter);
3021                         if (ret)
3022                                 goto out_free;
3023                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3024                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3025                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3026                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3027                                         goto out_free;
3028                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3029                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3030                                         goto out_free;
3031                                 }
3032                         }
3033                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3034                         return -EAGAIN;
3035                 }
3036         }
3037 out_free:
3038         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3039                 kfree(iovec);
3040         return ret;
3041 }
3042
3043 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3044                          bool force_nonblock)
3045 {
3046         struct io_async_ctx *io;
3047         struct iov_iter iter;
3048         ssize_t ret;
3049
3050         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3051         if (ret)
3052                 return ret;
3053
3054         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3055                 return -EBADF;
3056
3057         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3058
3059         /* either don't need iovec imported or already have it */
3060         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3061                 return 0;
3062
3063         io = req->io;
3064         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
3065         req->io = NULL;
3066         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
3067         req->io = io;
3068         if (ret < 0)
3069                 return ret;
3070
3071         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
3072         return 0;
3073 }
3074
3075 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3076                     struct io_comp_state *cs)
3077 {
3078         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3079         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3080         struct iov_iter iter;
3081         size_t iov_count;
3082         ssize_t ret, io_size;
3083
3084         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3085         if (ret < 0)
3086                 return ret;
3087
3088         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3089         if (!force_nonblock)
3090                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3091
3092         io_size = ret;
3093         req->result = io_size;
3094
3095         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3096         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3097                 goto copy_iov;
3098
3099         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3100         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3101             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3102                 goto copy_iov;
3103
3104         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3105         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3106         if (!ret) {
3107                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3108                 ssize_t ret2;
3109
3110                 /*
3111                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3112                  * which will be released by another thread in
3113                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3114                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3115                  * we return to userspace.
3116                  */
3117                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3118                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3119                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3120                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3121                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3122                 }
3123                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3124
3125                 if (!force_nonblock)
3126                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3127
3128                 if (req->file->f_op->write_iter)
3129                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3130                 else
3131                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3132
3133                 if (!force_nonblock)
3134                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3135
3136                 /*
3137                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3138                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3139                  */
3140                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3141                         ret2 = -EAGAIN;
3142                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3143                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3144                 } else {
3145                         iter.count = iov_count;
3146                         iter.nr_segs = nr_segs;
3147 copy_iov:
3148                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3149                                                 inline_vecs, &iter);
3150                         if (ret)
3151                                 goto out_free;
3152                         return -EAGAIN;
3153                 }
3154         }
3155 out_free:
3156         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3157                 kfree(iovec);
3158         return ret;
3159 }
3160
3161 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3162                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3163 {
3164         struct io_splice* sp = &req->splice;
3165         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3166         int ret;
3167
3168         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3169                 return 0;
3170         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3171                 return -EINVAL;
3172
3173         sp->file_in = NULL;
3174         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3175         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3176
3177         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3178                 return -EINVAL;
3179
3180         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3181                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3182         if (ret)
3183                 return ret;
3184         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3185
3186         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3187                 /*
3188                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3189                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3190                  */
3191                 io_req_init_async(req);
3192                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3193         }
3194
3195         return 0;
3196 }
3197
3198 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3199                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3200 {
3201         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3202                 return -EINVAL;
3203         return __io_splice_prep(req, sqe);
3204 }
3205
3206 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3207 {
3208         struct io_splice *sp = &req->splice;
3209         struct file *in = sp->file_in;
3210         struct file *out = sp->file_out;
3211         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3212         long ret = 0;
3213
3214         if (force_nonblock)
3215                 return -EAGAIN;
3216         if (sp->len)
3217                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3218
3219         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3220         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3221
3222         if (ret != sp->len)
3223                 req_set_fail_links(req);
3224         io_req_complete(req, ret);
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3229 {
3230         struct io_splice* sp = &req->splice;
3231
3232         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3233         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3234         return __io_splice_prep(req, sqe);
3235 }
3236
3237 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3238 {
3239         struct io_splice *sp = &req->splice;
3240         struct file *in = sp->file_in;
3241         struct file *out = sp->file_out;
3242         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3243         loff_t *poff_in, *poff_out;
3244         long ret = 0;
3245
3246         if (force_nonblock)
3247                 return -EAGAIN;
3248
3249         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3250         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3251
3252         if (sp->len)
3253                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3254
3255         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3256         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3257
3258         if (ret != sp->len)
3259                 req_set_fail_links(req);
3260         io_req_complete(req, ret);
3261         return 0;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3266  */
3267 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3268 {
3269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3270
3271         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3272                 return -EINVAL;
3273
3274         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3279 {
3280         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3281
3282         if (!req->file)
3283                 return -EBADF;
3284
3285         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3286                 return -EINVAL;
3287         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3288                 return -EINVAL;
3289
3290         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3291         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3292                 return -EINVAL;
3293
3294         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3295         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3296         return 0;
3297 }
3298
3299 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3300 {
3301         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3302         int ret;
3303
3304         /* fsync always requires a blocking context */
3305         if (force_nonblock)
3306                 return -EAGAIN;
3307
3308         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3309                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3310                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3311         if (ret < 0)
3312                 req_set_fail_links(req);
3313         io_req_complete(req, ret);
3314         return 0;
3315 }
3316
3317 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3318                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3319 {
3320         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3321                 return -EINVAL;
3322         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3323                 return -EINVAL;
3324
3325         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3326         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3327         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3328         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3329         return 0;
3330 }
3331
3332 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3333 {
3334         int ret;
3335
3336         /* fallocate always requiring blocking context */
3337         if (force_nonblock)
3338                 return -EAGAIN;
3339
3340         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3341         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3342                                 req->sync.len);
3343         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3344         if (ret < 0)
3345                 req_set_fail_links(req);
3346         io_req_complete(req, ret);
3347         return 0;
3348 }
3349
3350 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3351 {
3352         const char __user *fname;
3353         int ret;
3354
3355         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3356                 return -EINVAL;
3357         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3358                 return -EINVAL;
3359         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3360                 return -EBADF;
3361
3362         /* open.how should be already initialised */
3363         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3364                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3365
3366         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3367         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3368         req->open.filename = getname(fname);
3369         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3370                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3371                 req->open.filename = NULL;
3372                 return ret;
3373         }
3374         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3375         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3376         return 0;
3377 }
3378
3379 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3380 {
3381         u64 flags, mode;
3382
3383         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3384                 return 0;
3385         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3386         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3387         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3388         return __io_openat_prep(req, sqe);
3389 }
3390
3391 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3392 {
3393         struct open_how __user *how;
3394         size_t len;
3395         int ret;
3396
3397         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3398                 return 0;
3399         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3400         len = READ_ONCE(sqe->len);
3401         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3402                 return -EINVAL;
3403
3404         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3405                                         len);
3406         if (ret)
3407                 return ret;
3408
3409         return __io_openat_prep(req, sqe);
3410 }
3411
3412 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3413 {
3414         struct open_flags op;
3415         struct file *file;
3416         int ret;
3417
3418         if (force_nonblock)
3419                 return -EAGAIN;
3420
3421         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3422         if (ret)
3423                 goto err;
3424
3425         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3426         if (ret < 0)
3427                 goto err;
3428
3429         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3430         if (IS_ERR(file)) {
3431                 put_unused_fd(ret);
3432                 ret = PTR_ERR(file);
3433         } else {
3434                 fsnotify_open(file);
3435                 fd_install(ret, file);
3436         }
3437 err:
3438         putname(req->open.filename);
3439         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3440         if (ret < 0)
3441                 req_set_fail_links(req);
3442         io_req_complete(req, ret);
3443         return 0;
3444 }
3445
3446 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3447 {
3448         return io_openat2(req, force_nonblock);
3449 }
3450
3451 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3452                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3453 {
3454         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3455         u64 tmp;
3456
3457         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3458                 return -EINVAL;
3459
3460         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3461         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3462                 return -EINVAL;
3463
3464         memset(p, 0, sizeof(*p));
3465         p->nbufs = tmp;
3466         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3467         return 0;
3468 }
3469
3470 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3471                                int bgid, unsigned nbufs)
3472 {
3473         unsigned i = 0;
3474
3475         /* shouldn't happen */
3476         if (!nbufs)
3477                 return 0;
3478
3479         /* the head kbuf is the list itself */
3480         while (!list_empty(&buf->list)) {
3481                 struct io_buffer *nxt;
3482
3483                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3484                 list_del(&nxt->list);
3485                 kfree(nxt);
3486                 if (++i == nbufs)
3487                         return i;
3488         }
3489         i++;
3490         kfree(buf);
3491         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3492
3493         return i;
3494 }
3495
3496 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3497                              struct io_comp_state *cs)
3498 {
3499         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3501         struct io_buffer *head;
3502         int ret = 0;
3503
3504         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3505
3506         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3507
3508         ret = -ENOENT;
3509         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3510         if (head)
3511                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3512
3513         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3514         if (ret < 0)
3515                 req_set_fail_links(req);
3516         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3517         return 0;
3518 }
3519
3520 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3521                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3522 {
3523         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3524         u64 tmp;
3525
3526         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3527                 return -EINVAL;
3528
3529         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3530         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3531                 return -E2BIG;
3532         p->nbufs = tmp;
3533         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3534         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3535
3536         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3537                 return -EFAULT;
3538
3539         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3540         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3541         if (tmp > USHRT_MAX)
3542                 return -E2BIG;
3543         p->bid = tmp;
3544         return 0;
3545 }
3546
3547 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3548 {
3549         struct io_buffer *buf;
3550         u64 addr = pbuf->addr;
3551         int i, bid = pbuf->bid;
3552
3553         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3554                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3555                 if (!buf)
3556                         break;
3557
3558                 buf->addr = addr;
3559                 buf->len = pbuf->len;
3560                 buf->bid = bid;
3561                 addr += pbuf->len;
3562                 bid++;
3563                 if (!*head) {
3564                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3565                         *head = buf;
3566                 } else {
3567                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3568                 }
3569         }
3570
3571         return i ? i : -ENOMEM;
3572 }
3573
3574 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3575                               struct io_comp_state *cs)
3576 {
3577         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3578         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3579         struct io_buffer *head, *list;
3580         int ret = 0;
3581
3582         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3583
3584         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3585
3586         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3587
3588         ret = io_add_buffers(p, &head);
3589         if (ret < 0)
3590                 goto out;
3591
3592         if (!list) {
3593                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3594                                         GFP_KERNEL);
3595                 if (ret < 0) {
3596                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3597                         goto out;
3598                 }
3599         }
3600 out:
3601         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3602         if (ret < 0)
3603                 req_set_fail_links(req);
3604         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3605         return 0;
3606 }
3607
3608 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3609                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3610 {
3611 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3612         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3613                 return -EINVAL;
3614         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3615                 return -EINVAL;
3616
3617         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3618         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3619         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3620
3621         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3622                 struct epoll_event __user *ev;
3623
3624                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3625                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3626                         return -EFAULT;
3627         }
3628
3629         return 0;
3630 #else
3631         return -EOPNOTSUPP;
3632 #endif
3633 }
3634
3635 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3636                         struct io_comp_state *cs)
3637 {
3638 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3639         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3640         int ret;
3641
3642         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3643         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3644                 return -EAGAIN;
3645
3646         if (ret < 0)
3647                 req_set_fail_links(req);
3648         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3649         return 0;
3650 #else
3651         return -EOPNOTSUPP;
3652 #endif
3653 }
3654
3655 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3656 {
3657 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3658         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3659                 return -EINVAL;
3660         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3661                 return -EINVAL;
3662
3663         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3664         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3665         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3666         return 0;
3667 #else
3668         return -EOPNOTSUPP;
3669 #endif
3670 }
3671
3672 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3673 {
3674 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3675         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3676         int ret;
3677
3678         if (force_nonblock)
3679                 return -EAGAIN;
3680
3681         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3682         if (ret < 0)
3683                 req_set_fail_links(req);
3684         io_req_complete(req, ret);
3685         return 0;
3686 #else
3687         return -EOPNOTSUPP;
3688 #endif
3689 }
3690
3691 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3692 {
3693         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3694                 return -EINVAL;
3695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3696                 return -EINVAL;
3697
3698         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3699         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3700         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3705 {
3706         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3707         int ret;
3708
3709         if (force_nonblock) {
3710                 switch (fa->advice) {
3711                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3712                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3713                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3714                         break;
3715                 default:
3716                         return -EAGAIN;
3717                 }
3718         }
3719
3720         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3721         if (ret < 0)
3722                 req_set_fail_links(req);
3723         io_req_complete(req, ret);
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3730                 return -EINVAL;
3731         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3732                 return -EINVAL;
3733         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3734                 return -EBADF;
3735
3736         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3737         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3738         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3739         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3740         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3741
3742         return 0;
3743 }
3744
3745 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3746 {
3747         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3748         int ret;
3749
3750         if (force_nonblock) {
3751                 /* only need file table for an actual valid fd */
3752                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3753                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3754                 return -EAGAIN;
3755         }
3756
3757         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3758                        ctx->buffer);
3759
3760         if (ret < 0)
3761                 req_set_fail_links(req);
3762         io_req_complete(req, ret);
3763         return 0;
3764 }
3765
3766 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3767 {
3768         /*
3769          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3770          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3771          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3772          */
3773         io_req_init_async(req);
3774         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3775
3776         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3777                 return -EINVAL;
3778         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3779             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3780                 return -EINVAL;
3781         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3782                 return -EBADF;
3783
3784         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3785         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3786             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3787                 return -EBADF;
3788
3789         req->close.put_file = NULL;
3790         return 0;
3791 }
3792
3793 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3794                     struct io_comp_state *cs)
3795 {
3796         struct io_close *close = &req->close;
3797         int ret;
3798
3799         /* might be already done during nonblock submission */
3800         if (!close->put_file) {
3801                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3802                 if (ret < 0)
3803                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3804         }
3805
3806         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3807         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3808                 /* was never set, but play safe */
3809                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3810                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3811                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3812                 return -EAGAIN;
3813         }
3814
3815         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3816         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3817         if (ret < 0)
3818                 req_set_fail_links(req);
3819         fput(close->put_file);
3820         close->put_file = NULL;
3821         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3822         return 0;
3823 }
3824
3825 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3826 {
3827         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3828
3829         if (!req->file)
3830                 return -EBADF;
3831
3832         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3833                 return -EINVAL;
3834         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3835                 return -EINVAL;
3836
3837         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3838         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3839         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3840         return 0;
3841 }
3842
3843 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3844 {
3845         int ret;
3846
3847         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3848         if (force_nonblock)
3849                 return -EAGAIN;
3850
3851         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3852                                 req->sync.flags);
3853         if (ret < 0)
3854                 req_set_fail_links(req);
3855         io_req_complete(req, ret);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 #if defined(CONFIG_NET)
3860 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3861                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3862 {
3863         if (req->io)
3864                 return -EAGAIN;
3865         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3866                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3867                         kfree(kmsg->iov);
3868                 return -ENOMEM;
3869         }
3870         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3871         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3872         return -EAGAIN;
3873 }
3874
3875 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3876                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3877 {
3878         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3879         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3880         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3881                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3882 }
3883
3884 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3885 {
3886         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3887         struct io_async_ctx *io = req->io;
3888         int ret;
3889
3890         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3891                 return -EINVAL;
3892
3893         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3894         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3895         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3896
3897 #ifdef CONFIG_COMPAT
3898         if (req->ctx->compat)
3899                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3900 #endif
3901
3902         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3903                 return 0;
3904         /* iovec is already imported */
3905         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3906                 return 0;
3907
3908         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3909         if (!ret)
3910                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3915                       struct io_comp_state *cs)
3916 {
3917         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3918         struct socket *sock;
3919         int ret;
3920
3921         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3922         if (sock) {
3923                 struct io_async_msghdr iomsg;
3924                 unsigned flags;
3925
3926                 if (req->io) {
3927                         kmsg = &req->io->msg;
3928                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3929                         /* if iov is set, it's allocated already */
3930                         if (!kmsg->iov)
3931                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3932                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3933                 } else {
3934                         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3935                         if (ret)
3936                                 return ret;
3937                         kmsg = &iomsg;
3938                 }
3939
3940                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3941                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3942                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3943                 else if (force_nonblock)
3944                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3945
3946                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3947                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3948                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3949                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3950                         ret = -EINTR;
3951         }
3952
3953         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3954                 kfree(kmsg->iov);
3955         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3956         if (ret < 0)
3957                 req_set_fail_links(req);
3958         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3963                    struct io_comp_state *cs)
3964 {
3965         struct socket *sock;
3966         int ret;
3967
3968         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3969         if (sock) {
3970                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3971                 struct msghdr msg;
3972                 struct iovec iov;
3973                 unsigned flags;
3974
3975                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3976                                                 &msg.msg_iter);
3977                 if (ret)
3978                         return ret;
3979
3980                 msg.msg_name = NULL;
3981                 msg.msg_control = NULL;
3982                 msg.msg_controllen = 0;
3983                 msg.msg_namelen = 0;
3984
3985                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3986                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3987                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3988                 else if (force_nonblock)
3989                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3990
3991                 msg.msg_flags = flags;
3992                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3993                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3994                         return -EAGAIN;
3995                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3996                         ret = -EINTR;
3997         }
3998
3999         if (ret < 0)
4000                 req_set_fail_links(req);
4001         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4006                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4007 {
4008         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4009         struct iovec __user *uiov;
4010         size_t iov_len;
4011         int ret;
4012
4013         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4014                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4015         if (ret)
4016                 return ret;
4017
4018         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4019                 if (iov_len > 1)
4020                         return -EINVAL;
4021                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4022                         return -EFAULT;
4023                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4024                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4025                                 sr->len);
4026                 iomsg->iov = NULL;
4027         } else {
4028                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4029                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4030                 if (ret > 0)
4031                         ret = 0;
4032         }
4033
4034         return ret;
4035 }
4036
4037 #ifdef CONFIG_COMPAT
4038 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4039                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4040 {
4041         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4042         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4043         struct compat_iovec __user *uiov;
4044         compat_uptr_t ptr;
4045         compat_size_t len;
4046         int ret;
4047
4048         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4049         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4050                                         &ptr, &len);
4051         if (ret)
4052                 return ret;
4053
4054         uiov = compat_ptr(ptr);
4055         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4056                 compat_ssize_t clen;
4057
4058                 if (len > 1)
4059                         return -EINVAL;
4060                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4061                         return -EFAULT;
4062                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4063                         return -EFAULT;
4064                 if (clen < 0)
4065                         return -EINVAL;
4066                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4067                 iomsg->iov = NULL;
4068         } else {
4069                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4070                                                 &iomsg->iov,
4071                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4072                 if (ret < 0)
4073                         return ret;
4074         }
4075
4076         return 0;
4077 }
4078 #endif
4079
4080 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4081                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4082 {
4083         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4084         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4085
4086 #ifdef CONFIG_COMPAT
4087         if (req->ctx->compat)
4088                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4089 #endif
4090
4091         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4092 }
4093
4094 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4095                                                int *cflags, bool needs_lock)
4096 {
4097         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4098         struct io_buffer *kbuf;
4099
4100         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4101                 return NULL;
4102
4103         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4104         if (IS_ERR(kbuf))
4105                 return kbuf;
4106
4107         sr->kbuf = kbuf;
4108         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4109
4110         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4111         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4112         return kbuf;
4113 }
4114
4115 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4116                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4117 {
4118         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4119         struct io_async_ctx *io = req->io;
4120         int ret;
4121
4122         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4123                 return -EINVAL;
4124
4125         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4126         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4127         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4128         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4129
4130 #ifdef CONFIG_COMPAT
4131         if (req->ctx->compat)
4132                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4133 #endif
4134
4135         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4136                 return 0;
4137         /* iovec is already imported */
4138         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4139                 return 0;
4140
4141         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4142         if (!ret)
4143                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4144         return ret;
4145 }
4146
4147 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4148                       struct io_comp_state *cs)
4149 {
4150         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4151         struct socket *sock;
4152         int ret, cflags = 0;
4153
4154         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4155         if (sock) {
4156                 struct io_buffer *kbuf;
4157                 struct io_async_msghdr iomsg;
4158                 unsigned flags;
4159
4160                 if (req->io) {
4161                         kmsg = &req->io->msg;
4162                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4163                         /* if iov is set, it's allocated already */
4164                         if (!kmsg->iov)
4165                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4166                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4167                 } else {
4168                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4169                         if (ret)
4170                                 return ret;
4171                         kmsg = &iomsg;
4172                 }
4173
4174                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4175                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4176                         return PTR_ERR(kbuf);
4177                 } else if (kbuf) {
4178                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4179                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4180                                         1, req->sr_msg.len);
4181                 }
4182
4183                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4184                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4185                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4186                 else if (force_nonblock)
4187                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4188
4189                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4190                                                 kmsg->uaddr, flags);
4191                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
4192                         ret = io_setup_async_msg(req, kmsg);
4193                         if (ret != -EAGAIN)
4194                                 kfree(kbuf);
4195                         return ret;
4196                 }
4197                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4198                         ret = -EINTR;
4199                 if (kbuf)
4200                         kfree(kbuf);
4201         }
4202
4203         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4204                 kfree(kmsg->iov);
4205         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4206         if (ret < 0)
4207                 req_set_fail_links(req);
4208         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4209         return 0;
4210 }
4211
4212 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4213                    struct io_comp_state *cs)
4214 {
4215         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4216         struct socket *sock;
4217         int ret, cflags = 0;
4218
4219         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4220         if (sock) {
4221                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4222                 void __user *buf = sr->buf;
4223                 struct msghdr msg;
4224                 struct iovec iov;
4225                 unsigned flags;
4226
4227                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4228                 if (IS_ERR(kbuf))
4229                         return PTR_ERR(kbuf);
4230                 else if (kbuf)
4231                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4232
4233                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4234                                                 &msg.msg_iter);
4235                 if (ret) {
4236                         kfree(kbuf);
4237                         return ret;
4238                 }
4239
4240                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4241                 msg.msg_name = NULL;
4242                 msg.msg_control = NULL;
4243                 msg.msg_controllen = 0;
4244                 msg.msg_namelen = 0;
4245                 msg.msg_iocb = NULL;
4246                 msg.msg_flags = 0;
4247
4248                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4249                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4250                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4251                 else if (force_nonblock)
4252                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4253
4254                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4255                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4256                         return -EAGAIN;
4257                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4258                         ret = -EINTR;
4259         }
4260
4261         kfree(kbuf);
4262         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4263         if (ret < 0)
4264                 req_set_fail_links(req);
4265         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4270 {
4271         struct io_accept *accept = &req->accept;
4272
4273         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4274                 return -EINVAL;
4275         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4276                 return -EINVAL;
4277
4278         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4279         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4280         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4281         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4286                      struct io_comp_state *cs)
4287 {
4288         struct io_accept *accept = &req->accept;
4289         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4290         int ret;
4291
4292         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4293                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4294
4295         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4296                                         accept->addr_len, accept->flags,
4297                                         accept->nofile);
4298         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4299                 return -EAGAIN;
4300         if (ret < 0) {
4301                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4302                         ret = -EINTR;
4303                 req_set_fail_links(req);
4304         }
4305         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4310 {
4311         struct io_connect *conn = &req->connect;
4312         struct io_async_ctx *io = req->io;
4313
4314         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4315                 return -EINVAL;
4316         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4317                 return -EINVAL;
4318
4319         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4320         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4321
4322         if (!io)
4323                 return 0;
4324
4325         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4326                                         &io->connect.address);
4327 }
4328
4329 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4330                       struct io_comp_state *cs)
4331 {
4332         struct io_async_ctx __io, *io;
4333         unsigned file_flags;
4334         int ret;
4335
4336         if (req->io) {
4337                 io = req->io;
4338         } else {
4339                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4340                                                 req->connect.addr_len,
4341                                                 &__io.connect.address);
4342                 if (ret)
4343                         goto out;
4344                 io = &__io;
4345         }
4346
4347         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4348
4349         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4350                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4351         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4352                 if (req->io)
4353                         return -EAGAIN;
4354                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4355                         ret = -ENOMEM;
4356                         goto out;
4357                 }
4358                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4359                 return -EAGAIN;
4360         }
4361         if (ret == -ERESTARTSYS)
4362                 ret = -EINTR;
4363 out:
4364         if (ret < 0)
4365                 req_set_fail_links(req);
4366         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4367         return 0;
4368 }
4369 #else /* !CONFIG_NET */
4370 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4371 {
4372         return -EOPNOTSUPP;
4373 }
4374
4375 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4376                       struct io_comp_state *cs)
4377 {
4378         return -EOPNOTSUPP;
4379 }
4380
4381 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4382                    struct io_comp_state *cs)
4383 {
4384         return -EOPNOTSUPP;
4385 }
4386
4387 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4388                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4389 {
4390         return -EOPNOTSUPP;
4391 }
4392
4393 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4394                       struct io_comp_state *cs)
4395 {
4396         return -EOPNOTSUPP;
4397 }
4398
4399 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4400                    struct io_comp_state *cs)
4401 {
4402         return -EOPNOTSUPP;
4403 }
4404
4405 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4406 {
4407         return -EOPNOTSUPP;
4408 }
4409
4410 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4411                      struct io_comp_state *cs)
4412 {
4413         return -EOPNOTSUPP;
4414 }
4415
4416 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4417 {
4418         return -EOPNOTSUPP;
4419 }
4420
4421 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4422                       struct io_comp_state *cs)
4423 {
4424         return -EOPNOTSUPP;
4425 }
4426 #endif /* CONFIG_NET */
4427
4428 struct io_poll_table {
4429         struct poll_table_struct pt;
4430         struct io_kiocb *req;
4431         int error;
4432 };
4433
4434 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4435                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4436 {
4437         int ret;
4438
4439         /* for instances that support it check for an event match first: */
4440         if (mask && !(mask & poll->events))
4441                 return 0;
4442
4443         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4444
4445         list_del_init(&poll->wait.entry);
4446
4447         req->result = mask;
4448         init_task_work(&req->task_work, func);
4449         /*
4450          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4451          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4452          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4453          * have the needed state needed for it anyway.
4454          */
4455         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4456         if (unlikely(ret)) {
4457                 struct task_struct *tsk;
4458
4459                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4460                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4461                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4462                 wake_up_process(tsk);
4463         }
4464         return 1;
4465 }
4466
4467 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4468         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4469 {
4470         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4471
4472         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4473                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4474
4475                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4476         }
4477
4478         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4479         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4480                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4481                 return true;
4482         }
4483
4484         return false;
4485 }
4486
4487 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4488 {
4489         struct io_poll_iocb *poll = data;
4490
4491         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4492
4493         if (poll && poll->head) {
4494                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4495
4496                 spin_lock(&head->lock);
4497                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4498                 if (poll->wait.private)
4499                         refcount_dec(&req->refs);
4500                 poll->head = NULL;
4501                 spin_unlock(&head->lock);
4502         }
4503 }
4504
4505 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4506 {
4507         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4508
4509         io_poll_remove_double(req, req->io);
4510         req->poll.done = true;
4511         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4512         io_commit_cqring(ctx);
4513 }
4514
4515 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4516 {
4517         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4518
4519         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4520                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4521                 return;
4522         }
4523
4524         hash_del(&req->hash_node);
4525         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4526         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4527         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4528         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4529
4530         io_cqring_ev_posted(ctx);
4531 }
4532
4533 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4534 {
4535         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4536         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4537
4538         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4539         if (nxt)
4540                 __io_req_task_submit(nxt);
4541 }
4542
4543 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4544                                int sync, void *key)
4545 {
4546         struct io_kiocb *req = wait->private;
4547         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4548         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4549
4550         /* for instances that support it check for an event match first: */
4551         if (mask && !(mask & poll->events))
4552                 return 0;
4553
4554         if (poll && poll->head) {
4555                 bool done;
4556
4557                 spin_lock(&poll->head->lock);
4558                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4559                 if (!done)
4560                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4561                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4562                 if (!done)
4563                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4564         }
4565         refcount_dec(&req->refs);
4566         return 1;
4567 }
4568
4569 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4570                               wait_queue_func_t wake_func)
4571 {
4572         poll->head = NULL;
4573         poll->done = false;
4574         poll->canceled = false;
4575         poll->events = events;
4576         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4577         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4578 }
4579
4580 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4581                             struct wait_queue_head *head,
4582                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4583 {
4584         struct io_kiocb *req = pt->req;
4585
4586         /*
4587          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4588          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4589          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4590          */
4591         if (unlikely(poll->head)) {
4592                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4593                 if (*poll_ptr) {
4594                         pt->error = -EINVAL;
4595                         return;
4596                 }
4597                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4598                 if (!poll) {
4599                         pt->error = -ENOMEM;
4600                         return;
4601                 }
4602                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4603                 refcount_inc(&req->refs);
4604                 poll->wait.private = req;
4605                 *poll_ptr = poll;
4606         }
4607
4608         pt->error = 0;
4609         poll->head = head;
4610
4611         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4612                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4613         else
4614                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4615 }
4616
4617 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4618                                struct poll_table_struct *p)
4619 {
4620         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4621         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4622
4623         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4624 }
4625
4626 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4627 {
4628         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4629         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4631
4632         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4633
4634         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4635                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4636                 return;
4637         }
4638
4639         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4640         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4641                 hash_del(&req->hash_node);
4642
4643         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4644         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4645
4646         /* restore ->work in case we need to retry again */
4647         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4648                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4649
4650         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4651                 __io_req_task_submit(req);
4652         else
4653                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4654
4655         kfree(apoll->double_poll);
4656         kfree(apoll);
4657 }
4658
4659 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4660                         void *key)
4661 {
4662         struct io_kiocb *req = wait->private;
4663         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4664
4665         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4666                                         key_to_poll(key));
4667
4668         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4669 }
4670
4671 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4672 {
4673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4674         struct hlist_head *list;
4675
4676         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4677         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4678 }
4679
4680 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4681                                       struct io_poll_iocb *poll,
4682                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4683                                       wait_queue_func_t wake_func)
4684         __acquires(&ctx->completion_lock)
4685 {
4686         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4687         bool cancel = false;
4688
4689         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4690         poll->file = req->file;
4691         poll->wait.private = req;
4692
4693         ipt->pt._key = mask;
4694         ipt->req = req;
4695         ipt->error = -EINVAL;
4696
4697         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4698
4699         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4700         if (likely(poll->head)) {
4701                 spin_lock(&poll->head->lock);
4702                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4703                         if (ipt->error)
4704                                 cancel = true;
4705                         ipt->error = 0;
4706                         mask = 0;
4707                 }
4708                 if (mask || ipt->error)
4709                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4710                 else if (cancel)
4711                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4712                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4713                         io_poll_req_insert(req);
4714                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4715         }
4716
4717         return mask;
4718 }
4719
4720 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4721 {
4722         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4723         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4724         struct async_poll *apoll;
4725         struct io_poll_table ipt;
4726         __poll_t mask, ret;
4727
4728         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4729                 return false;
4730         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4731                 return false;
4732         if (!def->pollin && !def->pollout)
4733                 return false;
4734
4735         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4736         if (unlikely(!apoll))
4737                 return false;
4738         apoll->double_poll = NULL;
4739
4740         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4741         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4742                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4743
4744         io_get_req_task(req);
4745         req->apoll = apoll;
4746         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4747
4748         mask = 0;
4749         if (def->pollin)
4750                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4751         if (def->pollout)
4752                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4753         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4754
4755         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4756
4757         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4758                                         io_async_wake);
4759         if (ret) {
4760                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4761                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4762                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4763                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4764                 kfree(apoll->double_poll);
4765                 kfree(apoll);
4766                 return false;
4767         }
4768         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4769         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4770                                         apoll->poll.events);
4771         return true;
4772 }
4773
4774 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4775                                  struct io_poll_iocb *poll)
4776 {
4777         bool do_complete = false;
4778
4779         spin_lock(&poll->head->lock);
4780         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4781         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4782                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4783                 do_complete = true;
4784         }
4785         spin_unlock(&poll->head->lock);
4786         hash_del(&req->hash_node);
4787         return do_complete;
4788 }
4789
4790 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4791 {
4792         bool do_complete;
4793
4794         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4795                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4796                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4797         } else {
4798                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4799
4800                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4801
4802                 /* non-poll requests have submit ref still */
4803                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4804                 if (do_complete) {
4805                         io_put_req(req);
4806                         /*
4807                          * restore ->work because we will call
4808                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4809                          * final reference.
4810                          */
4811                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4812                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4813                                        sizeof(req->work));
4814                         kfree(apoll->double_poll);
4815                         kfree(apoll);
4816                 }
4817         }
4818
4819         if (do_complete) {
4820                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4821                 io_commit_cqring(req->ctx);
4822                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4823                 io_put_req(req);
4824         }
4825
4826         return do_complete;
4827 }
4828
4829 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4830 {
4831         struct hlist_node *tmp;
4832         struct io_kiocb *req;
4833         int posted = 0, i;
4834
4835         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4836         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4837                 struct hlist_head *list;
4838
4839                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4840                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4841                         posted += io_poll_remove_one(req);
4842         }
4843         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4844
4845         if (posted)
4846                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4847 }
4848
4849 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4850 {
4851         struct hlist_head *list;
4852         struct io_kiocb *req;
4853
4854         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4855         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4856                 if (sqe_addr != req->user_data)
4857                         continue;
4858                 if (io_poll_remove_one(req))
4859                         return 0;
4860                 return -EALREADY;
4861         }
4862
4863         return -ENOENT;
4864 }
4865
4866 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4867                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4868 {
4869         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4870                 return -EINVAL;
4871         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4872             sqe->poll_events)
4873                 return -EINVAL;
4874
4875         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 /*
4880  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4881  * and remove it if found.
4882  */
4883 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4884 {
4885         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4886         u64 addr;
4887         int ret;
4888
4889         addr = req->poll.addr;
4890         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4891         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4892         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4893
4894         if (ret < 0)
4895                 req_set_fail_links(req);
4896         io_req_complete(req, ret);
4897         return 0;
4898 }
4899
4900 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4901                         void *key)
4902 {
4903         struct io_kiocb *req = wait->private;
4904         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4905
4906         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4907 }
4908
4909 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4910                                struct poll_table_struct *p)
4911 {
4912         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4913
4914         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4915 }
4916
4917 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4918 {
4919         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4920         u32 events;
4921
4922         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4923                 return -EINVAL;
4924         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4925                 return -EINVAL;
4926         if (!poll->file)
4927                 return -EBADF;
4928
4929         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4930 #ifdef __BIG_ENDIAN
4931         events = swahw32(events);
4932 #endif
4933         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4934                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4935
4936         io_get_req_task(req);
4937         return 0;
4938 }
4939
4940 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4941 {
4942         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4944         struct io_poll_table ipt;
4945         __poll_t mask;
4946
4947         /* ->work is in union with hash_node and others */
4948         io_req_work_drop_env(req);
4949         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
4950
4951         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4952         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4953         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4954
4955         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4956                                         io_poll_wake);
4957
4958         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4959                 ipt.error = 0;
4960                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4961         }
4962         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4963
4964         if (mask) {
4965                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4966                 io_put_req(req);
4967         }
4968         return ipt.error;
4969 }
4970
4971 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4972 {
4973         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4974                                                 struct io_timeout_data, timer);
4975         struct io_kiocb *req = data->req;
4976         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4977         unsigned long flags;
4978
4979         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4980
4981         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4982         /*
4983          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4984          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4985          */
4986         if (!list_empty(&req->list))
4987                 list_del_init(&req->list);
4988
4989         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4990         io_commit_cqring(ctx);
4991         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4992
4993         io_cqring_ev_posted(ctx);
4994         req_set_fail_links(req);
4995         io_put_req(req);
4996         return HRTIMER_NORESTART;
4997 }
4998
4999 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5000 {
5001         struct io_kiocb *req;
5002         int ret = -ENOENT;
5003
5004         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
5005                 if (user_data == req->user_data) {
5006                         list_del_init(&req->list);
5007                         ret = 0;
5008                         break;
5009                 }
5010         }
5011
5012         if (ret == -ENOENT)
5013                 return ret;
5014
5015         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5016         if (ret == -1)
5017                 return -EALREADY;
5018
5019         req_set_fail_links(req);
5020         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5021         io_put_req(req);
5022         return 0;
5023 }
5024
5025 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5026                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5027 {
5028         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5029                 return -EINVAL;
5030         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5031                 return -EINVAL;
5032         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5033                 return -EINVAL;
5034
5035         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5036         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5037         if (req->timeout.flags)
5038                 return -EINVAL;
5039
5040         return 0;
5041 }
5042
5043 /*
5044  * Remove or update an existing timeout command
5045  */
5046 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5047 {
5048         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5049         int ret;
5050
5051         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5052         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5053
5054         io_cqring_fill_event(req, ret);
5055         io_commit_cqring(ctx);
5056         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5057         io_cqring_ev_posted(ctx);
5058         if (ret < 0)
5059                 req_set_fail_links(req);
5060         io_put_req(req);
5061         return 0;
5062 }
5063
5064 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5065                            bool is_timeout_link)
5066 {
5067         struct io_timeout_data *data;
5068         unsigned flags;
5069         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5070
5071         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5072                 return -EINVAL;
5073         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5074                 return -EINVAL;
5075         if (off && is_timeout_link)
5076                 return -EINVAL;
5077         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5078         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5079                 return -EINVAL;
5080
5081         req->timeout.off = off;
5082
5083         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5084                 return -ENOMEM;
5085
5086         data = &req->io->timeout;
5087         data->req = req;
5088
5089         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5090                 return -EFAULT;
5091
5092         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5093                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5094         else
5095                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5096
5097         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5098         return 0;
5099 }
5100
5101 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5102 {
5103         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5104         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5105         struct list_head *entry;
5106         u32 tail, off = req->timeout.off;
5107
5108         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5109
5110         /*
5111          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5112          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5113          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5114          */
5115         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5116                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5117                 goto add;
5118         }
5119
5120         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5121         req->timeout.target_seq = tail + off;
5122
5123         /*
5124          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5125          * the one we need first.
5126          */
5127         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5128                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
5129
5130                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5131                         continue;
5132                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5133                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5134                         break;
5135         }
5136 add:
5137         list_add(&req->list, entry);
5138         data->timer.function = io_timeout_fn;
5139         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5140         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5141         return 0;
5142 }
5143
5144 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5145 {
5146         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5147
5148         return req->user_data == (unsigned long) data;
5149 }
5150
5151 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5152 {
5153         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5154         int ret = 0;
5155
5156         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5157         switch (cancel_ret) {
5158         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5159                 ret = 0;
5160                 break;
5161         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5162                 ret = -EALREADY;
5163                 break;
5164         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5165                 ret = -ENOENT;
5166                 break;
5167         }
5168
5169         return ret;
5170 }
5171
5172 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5173                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5174                                      int success_ret)
5175 {
5176         unsigned long flags;
5177         int ret;
5178
5179         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5180         if (ret != -ENOENT) {
5181                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5182                 goto done;
5183         }
5184
5185         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5186         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5187         if (ret != -ENOENT)
5188                 goto done;
5189         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5190 done:
5191         if (!ret)
5192                 ret = success_ret;
5193         io_cqring_fill_event(req, ret);
5194         io_commit_cqring(ctx);
5195         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5196         io_cqring_ev_posted(ctx);
5197
5198         if (ret < 0)
5199                 req_set_fail_links(req);
5200         io_put_req(req);
5201 }
5202
5203 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5204                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5205 {
5206         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5207                 return -EINVAL;
5208         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5209                 return -EINVAL;
5210         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5211                 return -EINVAL;
5212
5213         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5214         return 0;
5215 }
5216
5217 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5218 {
5219         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5220
5221         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5222         return 0;
5223 }
5224
5225 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5226                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5227 {
5228         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5229                 return -EINVAL;
5230         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5231                 return -EINVAL;
5232
5233         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5234         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5235         if (!req->files_update.nr_args)
5236                 return -EINVAL;
5237         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5238         return 0;
5239 }
5240
5241 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5242                            struct io_comp_state *cs)
5243 {
5244         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5245         struct io_uring_files_update up;
5246         int ret;
5247
5248         if (force_nonblock)
5249                 return -EAGAIN;
5250
5251         up.offset = req->files_update.offset;
5252         up.fds = req->files_update.arg;
5253
5254         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5255         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5256         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5257
5258         if (ret < 0)
5259                 req_set_fail_links(req);
5260         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5261         return 0;
5262 }
5263
5264 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5265                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5266 {
5267         ssize_t ret = 0;
5268
5269         if (!sqe)
5270                 return 0;
5271
5272         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5273                 io_req_init_async(req);
5274                 ret = io_grab_files(req);
5275                 if (unlikely(ret))
5276                         return ret;
5277         }
5278
5279         switch (req->opcode) {
5280         case IORING_OP_NOP:
5281                 break;
5282         case IORING_OP_READV:
5283         case IORING_OP_READ_FIXED:
5284         case IORING_OP_READ:
5285                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5286                 break;
5287         case IORING_OP_WRITEV:
5288         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5289         case IORING_OP_WRITE:
5290                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5291                 break;
5292         case IORING_OP_POLL_ADD:
5293                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5294                 break;
5295         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5296                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5297                 break;
5298         case IORING_OP_FSYNC:
5299                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5300                 break;
5301         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5302                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5303                 break;
5304         case IORING_OP_SENDMSG:
5305         case IORING_OP_SEND:
5306                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5307                 break;
5308         case IORING_OP_RECVMSG:
5309         case IORING_OP_RECV:
5310                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5311                 break;
5312         case IORING_OP_CONNECT:
5313                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5314                 break;
5315         case IORING_OP_TIMEOUT:
5316                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5319                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5320                 break;
5321         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5322                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5323                 break;
5324         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5325                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5326                 break;
5327         case IORING_OP_ACCEPT:
5328                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5329                 break;
5330         case IORING_OP_FALLOCATE:
5331                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5332                 break;
5333         case IORING_OP_OPENAT:
5334                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5335                 break;
5336         case IORING_OP_CLOSE:
5337                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5338                 break;
5339         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5340                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_STATX:
5343                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5344                 break;
5345         case IORING_OP_FADVISE:
5346                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5347                 break;
5348         case IORING_OP_MADVISE:
5349                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5350                 break;
5351         case IORING_OP_OPENAT2:
5352                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5353                 break;
5354         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5355                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5356                 break;
5357         case IORING_OP_SPLICE:
5358                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5359                 break;
5360         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5361                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5362                 break;
5363         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5364                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5365                 break;
5366         case IORING_OP_TEE:
5367                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5368                 break;
5369         default:
5370                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5371                                 req->opcode);
5372                 ret = -EINVAL;
5373                 break;
5374         }
5375
5376         return ret;
5377 }
5378
5379 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5380 {
5381         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5382         int ret;
5383
5384         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5385         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5386                 return 0;
5387
5388         if (!req->io) {
5389                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5390                         return -EAGAIN;
5391                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5392                 if (ret < 0)
5393                         return ret;
5394         }
5395         io_prep_async_link(req);
5396
5397         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5398         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5399                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5400                 return 0;
5401         }
5402
5403         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5404         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5405         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5406         return -EIOCBQUEUED;
5407 }
5408
5409 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5410 {
5411         struct io_async_ctx *io = req->io;
5412
5413         switch (req->opcode) {
5414         case IORING_OP_READV:
5415         case IORING_OP_READ_FIXED:
5416         case IORING_OP_READ:
5417                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5418                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5419                 /* fallthrough */
5420         case IORING_OP_WRITEV:
5421         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5422         case IORING_OP_WRITE:
5423                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5424                         kfree(io->rw.iov);
5425                 break;
5426         case IORING_OP_RECVMSG:
5427                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5428                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5429                 /* fallthrough */
5430         case IORING_OP_SENDMSG:
5431                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5432                         kfree(io->msg.iov);
5433                 break;
5434         case IORING_OP_RECV:
5435                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5436                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5437                 break;
5438         case IORING_OP_OPENAT:
5439         case IORING_OP_OPENAT2:
5440                 break;
5441         case IORING_OP_SPLICE:
5442         case IORING_OP_TEE:
5443                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5444                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5445                 break;
5446         }
5447
5448         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5449 }
5450
5451 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5452                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5453 {
5454         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5455         int ret;
5456
5457         switch (req->opcode) {
5458         case IORING_OP_NOP:
5459                 ret = io_nop(req, cs);
5460                 break;
5461         case IORING_OP_READV:
5462         case IORING_OP_READ_FIXED:
5463         case IORING_OP_READ:
5464                 if (sqe) {
5465                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5466                         if (ret < 0)
5467                                 break;
5468                 }
5469                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5470                 break;
5471         case IORING_OP_WRITEV:
5472         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5473         case IORING_OP_WRITE:
5474                 if (sqe) {
5475                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5476                         if (ret < 0)
5477                                 break;
5478                 }
5479                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5480                 break;
5481         case IORING_OP_FSYNC:
5482                 if (sqe) {
5483                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5484                         if (ret < 0)
5485                                 break;
5486                 }
5487                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5488                 break;
5489         case IORING_OP_POLL_ADD:
5490                 if (sqe) {
5491                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5492                         if (ret)
5493                                 break;
5494                 }
5495                 ret = io_poll_add(req);
5496                 break;
5497         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5498                 if (sqe) {
5499                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5500                         if (ret < 0)
5501                                 break;
5502                 }
5503                 ret = io_poll_remove(req);
5504                 break;
5505         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5506                 if (sqe) {
5507                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5508                         if (ret < 0)
5509                                 break;
5510                 }
5511                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5512                 break;
5513         case IORING_OP_SENDMSG:
5514         case IORING_OP_SEND:
5515                 if (sqe) {
5516                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5517                         if (ret < 0)
5518                                 break;
5519                 }
5520                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5521                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5522                 else
5523                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5524                 break;
5525         case IORING_OP_RECVMSG:
5526         case IORING_OP_RECV:
5527                 if (sqe) {
5528                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5529                         if (ret)
5530                                 break;
5531                 }
5532                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5533                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5534                 else
5535                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5536                 break;
5537         case IORING_OP_TIMEOUT:
5538                 if (sqe) {
5539                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5540                         if (ret)
5541                                 break;
5542                 }
5543                 ret = io_timeout(req);
5544                 break;
5545         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5546                 if (sqe) {
5547                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5548                         if (ret)
5549                                 break;
5550                 }
5551                 ret = io_timeout_remove(req);
5552                 break;
5553         case IORING_OP_ACCEPT:
5554                 if (sqe) {
5555                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5556                         if (ret)
5557                                 break;
5558                 }
5559                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5560                 break;
5561         case IORING_OP_CONNECT:
5562                 if (sqe) {
5563                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5564                         if (ret)
5565                                 break;
5566                 }
5567                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5568                 break;
5569         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5570                 if (sqe) {
5571                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5572                         if (ret)
5573                                 break;
5574                 }
5575                 ret = io_async_cancel(req);
5576                 break;
5577         case IORING_OP_FALLOCATE:
5578                 if (sqe) {
5579                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5580                         if (ret)
5581                                 break;
5582                 }
5583                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5584                 break;
5585         case IORING_OP_OPENAT:
5586                 if (sqe) {
5587                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5588                         if (ret)
5589                                 break;
5590                 }
5591                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5592                 break;
5593         case IORING_OP_CLOSE:
5594                 if (sqe) {
5595                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5596                         if (ret)
5597                                 break;
5598                 }
5599                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5600                 break;
5601         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5602                 if (sqe) {
5603                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5604                         if (ret)
5605                                 break;
5606                 }
5607                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5608                 break;
5609         case IORING_OP_STATX:
5610                 if (sqe) {
5611                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5612                         if (ret)
5613                                 break;
5614                 }
5615                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5616                 break;
5617         case IORING_OP_FADVISE:
5618                 if (sqe) {
5619                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5620                         if (ret)
5621                                 break;
5622                 }
5623                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5624                 break;
5625         case IORING_OP_MADVISE:
5626                 if (sqe) {
5627                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5628                         if (ret)
5629                                 break;
5630                 }
5631                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5632                 break;
5633         case IORING_OP_OPENAT2:
5634                 if (sqe) {
5635                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5636                         if (ret)
5637                                 break;
5638                 }
5639                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5640                 break;
5641         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5642                 if (sqe) {
5643                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5644                         if (ret)
5645                                 break;
5646                 }
5647                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5648                 break;
5649         case IORING_OP_SPLICE:
5650                 if (sqe) {
5651                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5652                         if (ret < 0)
5653                                 break;
5654                 }
5655                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5656                 break;
5657         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5658                 if (sqe) {
5659                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5660                         if (ret)
5661                                 break;
5662                 }
5663                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5664                 break;
5665         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5666                 if (sqe) {
5667                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5668                         if (ret)
5669                                 break;
5670                 }
5671                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5672                 break;
5673         case IORING_OP_TEE:
5674                 if (sqe) {
5675                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5676                         if (ret < 0)
5677                                 break;
5678                 }
5679                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5680                 break;
5681         default:
5682                 ret = -EINVAL;
5683                 break;
5684         }
5685
5686         if (ret)
5687                 return ret;
5688
5689         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5690         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5691                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5692
5693                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5694                 if (in_async)
5695                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5696
5697                 io_iopoll_req_issued(req);
5698
5699                 if (in_async)
5700                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5701         }
5702
5703         return 0;
5704 }
5705
5706 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5707 {
5708         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5709         struct io_kiocb *timeout;
5710         int ret = 0;
5711
5712         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5713         if (timeout)
5714                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5715
5716         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5717         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5718                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5719                 ret = -ECANCELED;
5720         }
5721
5722         if (!ret) {
5723                 do {
5724                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5725                         /*
5726                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5727                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5728                          * wait for request slots on the block side.
5729                          */
5730                         if (ret != -EAGAIN)
5731                                 break;
5732                         cond_resched();
5733                 } while (1);
5734         }
5735
5736         if (ret) {
5737                 req_set_fail_links(req);
5738                 io_req_complete(req, ret);
5739         }
5740
5741         return io_steal_work(req);
5742 }
5743
5744 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5745                                               int index)
5746 {
5747         struct fixed_file_table *table;
5748
5749         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5750         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5751 }
5752
5753 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5754                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5755 {
5756         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5757         struct file *file;
5758
5759         if (fixed) {
5760                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5761                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5762                         return -EBADF;
5763                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5764                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5765                 if (file) {
5766                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5767                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5768                 }
5769         } else {
5770                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5771                 file = __io_file_get(state, fd);
5772         }
5773
5774         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5775                 *out_file = file;
5776                 return 0;
5777         }
5778         return -EBADF;
5779 }
5780
5781 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5782                            int fd)
5783 {
5784         bool fixed;
5785
5786         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5787         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5788                 return -EBADF;
5789
5790         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5791 }
5792
5793 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5794 {
5795         int ret = -EBADF;
5796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5797
5798         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5799                 return 0;
5800         if (!ctx->ring_file)
5801                 return -EBADF;
5802
5803         rcu_read_lock();
5804         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5805         /*
5806          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5807          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5808          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5809          * this operation if it has.
5810          */
5811         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5812                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5813                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5814                 req->work.files = current->files;
5815                 ret = 0;
5816         }
5817         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5818         rcu_read_unlock();
5819
5820         return ret;
5821 }
5822
5823 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5824 {
5825         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5826                                                 struct io_timeout_data, timer);
5827         struct io_kiocb *req = data->req;
5828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5829         struct io_kiocb *prev = NULL;
5830         unsigned long flags;
5831
5832         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5833
5834         /*
5835          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5836          * race with the completion of the linked work.
5837          */
5838         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5839                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5840                                   link_list);
5841                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5842                         list_del_init(&req->link_list);
5843                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5844                 } else
5845                         prev = NULL;
5846         }
5847
5848         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5849
5850         if (prev) {
5851                 req_set_fail_links(prev);
5852                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5853                 io_put_req(prev);
5854         } else {
5855                 io_req_complete(req, -ETIME);
5856         }
5857         return HRTIMER_NORESTART;
5858 }
5859
5860 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5861 {
5862         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5863
5864         /*
5865          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5866          * we got a chance to setup the timer
5867          */
5868         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5869         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5870                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5871
5872                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5873                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5874                                 data->mode);
5875         }
5876         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5877
5878         /* drop submission reference */
5879         io_put_req(req);
5880 }
5881
5882 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5883 {
5884         struct io_kiocb *nxt;
5885
5886         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5887                 return NULL;
5888         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5889                 return NULL;
5890
5891         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5892                                         link_list);
5893         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5894                 return NULL;
5895
5896         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5897         return nxt;
5898 }
5899
5900 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5901                            struct io_comp_state *cs)
5902 {
5903         struct io_kiocb *linked_timeout;
5904         struct io_kiocb *nxt;
5905         const struct cred *old_creds = NULL;
5906         int ret;
5907
5908 again:
5909         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5910
5911         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5912             req->work.creds != current_cred()) {
5913                 if (old_creds)
5914                         revert_creds(old_creds);
5915                 if (old_creds == req->work.creds)
5916                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5917                 else
5918                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5919         }
5920
5921         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5922
5923         /*
5924          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5925          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5926          */
5927         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5928                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5929                         if (linked_timeout)
5930                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5931                         goto exit;
5932                 }
5933 punt:
5934                 io_req_init_async(req);
5935
5936                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5937                         ret = io_grab_files(req);
5938                         if (ret)
5939                                 goto err;
5940                 }
5941
5942                 /*
5943                  * Queued up for async execution, worker will release
5944                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5945                  */
5946                 io_queue_async_work(req);
5947                 goto exit;
5948         }
5949
5950         if (unlikely(ret)) {
5951 err:
5952                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
5953                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5954                 req_set_fail_links(req);
5955                 io_put_req(req);
5956                 io_req_complete(req, ret);
5957                 goto exit;
5958         }
5959
5960         /* drop submission reference */
5961         nxt = io_put_req_find_next(req);
5962         if (linked_timeout)
5963                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5964
5965         if (nxt) {
5966                 req = nxt;
5967
5968                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5969                         goto punt;
5970                 goto again;
5971         }
5972 exit:
5973         if (old_creds)
5974                 revert_creds(old_creds);
5975 }
5976
5977 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5978                          struct io_comp_state *cs)
5979 {
5980         int ret;
5981
5982         ret = io_req_defer(req, sqe);
5983         if (ret) {
5984                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5985 fail_req:
5986                         req_set_fail_links(req);
5987                         io_put_req(req);
5988                         io_req_complete(req, ret);
5989                 }
5990         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5991                 if (!req->io) {
5992                         ret = -EAGAIN;
5993                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5994                                 goto fail_req;
5995                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5996                         if (unlikely(ret < 0))
5997                                 goto fail_req;
5998                 }
5999
6000                 /*
6001                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6002                  * to async execution.
6003                  */
6004                 io_req_init_async(req);
6005                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6006                 io_queue_async_work(req);
6007         } else {
6008                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6009         }
6010 }
6011
6012 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6013                                       struct io_comp_state *cs)
6014 {
6015         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6016                 io_put_req(req);
6017                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6018         } else
6019                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6020 }
6021
6022 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6023                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6024 {
6025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6026         int ret;
6027
6028         /*
6029          * If we already have a head request, queue this one for async
6030          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6031          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6032          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6033          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6034          */
6035         if (*link) {
6036                 struct io_kiocb *head = *link;
6037
6038                 /*
6039                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6040                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6041                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6042                  * next after the link request. The last one is done via
6043                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6044                  */
6045                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6046                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6047                         ctx->drain_next = 1;
6048                 }
6049                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6050                         return -EAGAIN;
6051
6052                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6053                 if (ret) {
6054                         /* fail even hard links since we don't submit */
6055                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6056                         return ret;
6057                 }
6058                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6059                 io_get_req_task(req);
6060                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6061
6062                 /* last request of a link, enqueue the link */
6063                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6064                         io_queue_link_head(head, cs);
6065                         *link = NULL;
6066                 }
6067         } else {
6068                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6069                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6070                         ctx->drain_next = 0;
6071                 }
6072                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6073                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6074                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6075
6076                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6077                                 return -EAGAIN;
6078
6079                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6080                         if (ret)
6081                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6082                         *link = req;
6083                 } else {
6084                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6085                 }
6086         }
6087
6088         return 0;
6089 }
6090
6091 /*
6092  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6093  */
6094 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6095 {
6096         if (!list_empty(&state->comp.list))
6097                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6098         blk_finish_plug(&state->plug);
6099         io_state_file_put(state);
6100         if (state->free_reqs)
6101                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6102 }
6103
6104 /*
6105  * Start submission side cache.
6106  */
6107 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6108                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6109 {
6110         blk_start_plug(&state->plug);
6111 #ifdef CONFIG_BLOCK
6112         state->plug.nowait = true;
6113 #endif
6114         state->comp.nr = 0;
6115         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6116         state->comp.ctx = ctx;
6117         state->free_reqs = 0;
6118         state->file = NULL;
6119         state->ios_left = max_ios;
6120 }
6121
6122 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6123 {
6124         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6125
6126         /*
6127          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6128          * since once we write the new head, the application could
6129          * write new data to them.
6130          */
6131         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6132 }
6133
6134 /*
6135  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6136  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6137  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6138  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6139  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6140  * prevent a re-load down the line.
6141  */
6142 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6143 {
6144         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6145         unsigned head;
6146
6147         /*
6148          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6149          *
6150          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6151          *    head updates.
6152          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6153          *    though the application is the one updating it.
6154          */
6155         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6156         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6157                 return &ctx->sq_sqes[head];
6158
6159         /* drop invalid entries */
6160         ctx->cached_sq_dropped++;
6161         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6162         return NULL;
6163 }
6164
6165 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6166 {
6167         ctx->cached_sq_head++;
6168 }
6169
6170 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6171                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6172                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6173
6174 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6175                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6176                        struct io_submit_state *state)
6177 {
6178         unsigned int sqe_flags;
6179         int id;
6180
6181         /*
6182          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6183          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6184          * link list.
6185          */
6186         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6187         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6188         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6189         req->io = NULL;
6190         req->file = NULL;
6191         req->ctx = ctx;
6192         req->flags = 0;
6193         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6194         refcount_set(&req->refs, 2);
6195         req->task = current;
6196         req->result = 0;
6197
6198         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6199                 return -EINVAL;
6200
6201         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6202                 return -EFAULT;
6203
6204         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6205         /* enforce forwards compatibility on users */
6206         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6207                 return -EINVAL;
6208
6209         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6210             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6211                 return -EOPNOTSUPP;
6212
6213         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6214         if (id) {
6215                 io_req_init_async(req);
6216                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6217                 if (unlikely(!req->work.creds))
6218                         return -EINVAL;
6219                 get_cred(req->work.creds);
6220         }
6221
6222         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6223         req->flags |= sqe_flags;
6224
6225         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6226                 return 0;
6227
6228         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6229 }
6230
6231 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6232                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6233 {
6234         struct io_submit_state state;
6235         struct io_kiocb *link = NULL;
6236         int i, submitted = 0;
6237
6238         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6239         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6240                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6241                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6242                         return -EBUSY;
6243         }
6244
6245         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6246         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6247
6248         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6249                 return -EAGAIN;
6250
6251         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6252
6253         ctx->ring_fd = ring_fd;
6254         ctx->ring_file = ring_file;
6255
6256         for (i = 0; i < nr; i++) {
6257                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6258                 struct io_kiocb *req;
6259                 int err;
6260
6261                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6262                 if (unlikely(!sqe)) {
6263                         io_consume_sqe(ctx);
6264                         break;
6265                 }
6266                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6267                 if (unlikely(!req)) {
6268                         if (!submitted)
6269                                 submitted = -EAGAIN;
6270                         break;
6271                 }
6272
6273                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6274                 io_consume_sqe(ctx);
6275                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6276                 submitted++;
6277
6278                 if (unlikely(err)) {
6279 fail_req:
6280                         io_put_req(req);
6281                         io_req_complete(req, err);
6282                         break;
6283                 }
6284
6285                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6286                                                 true, io_async_submit(ctx));
6287                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6288                 if (err)
6289                         goto fail_req;
6290         }
6291
6292         if (unlikely(submitted != nr)) {
6293                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6294
6295                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6296         }
6297         if (link)
6298                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6299         io_submit_state_end(&state);
6300
6301          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6302         io_commit_sqring(ctx);
6303
6304         return submitted;
6305 }
6306
6307 static int io_sq_thread(void *data)
6308 {
6309         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6310         const struct cred *old_cred;
6311         DEFINE_WAIT(wait);
6312         unsigned long timeout;
6313         int ret = 0;
6314
6315         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6316
6317         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6318
6319         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6320         while (!kthread_should_park()) {
6321                 unsigned int to_submit;
6322
6323                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6324                         unsigned nr_events = 0;
6325
6326                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6327                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched())
6328                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6329                         else
6330                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6331                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6332                 }
6333
6334                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6335
6336                 /*
6337                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6338                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6339                  */
6340                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6341                         /*
6342                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6343                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6344                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6345                          * may sleep.
6346                          */
6347                         io_sq_thread_drop_mm();
6348
6349                         /*
6350                          * We're polling. If we're within the defined idle
6351                          * period, then let us spin without work before going
6352                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6353                          * more IO, we should wait for the application to
6354                          * reap events and wake us up.
6355                          */
6356                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6357                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6358                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6359                                 io_run_task_work();
6360                                 cond_resched();
6361                                 continue;
6362                         }
6363
6364                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6365                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6366
6367                         /*
6368                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6369                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6370                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6371                          * will be added to poll_list later, hence check the
6372                          * poll_list again.
6373                          */
6374                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6375                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6376                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6377                                 continue;
6378                         }
6379
6380                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6381                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6382                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6383                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6384
6385                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6386                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6387                                 if (kthread_should_park()) {
6388                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6389                                         break;
6390                                 }
6391                                 if (io_run_task_work()) {
6392                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6393                                         continue;
6394                                 }
6395                                 if (signal_pending(current))
6396                                         flush_signals(current);
6397                                 schedule();
6398                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6399
6400                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6401                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6402                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6403                                 ret = 0;
6404                                 continue;
6405                         }
6406                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6407
6408                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6409                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6410                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6411                 }
6412
6413                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6414                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6415                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6416                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6417                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6418         }
6419
6420         io_run_task_work();
6421
6422         io_sq_thread_drop_mm();
6423         revert_creds(old_cred);
6424
6425         kthread_parkme();
6426
6427         return 0;
6428 }
6429
6430 struct io_wait_queue {
6431         struct wait_queue_entry wq;
6432         struct io_ring_ctx *ctx;
6433         unsigned to_wait;
6434         unsigned nr_timeouts;
6435 };
6436
6437 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6438 {
6439         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6440
6441         /*
6442          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6443          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6444          * regardless of event count.
6445          */
6446         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6447                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6448 }
6449
6450 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6451                             int wake_flags, void *key)
6452 {
6453         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6454                                                         wq);
6455
6456         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6457         if (!io_should_wake(iowq, true))
6458                 return -1;
6459
6460         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6461 }
6462
6463 /*
6464  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6465  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6466  */
6467 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6468                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6469 {
6470         struct io_wait_queue iowq = {
6471                 .wq = {
6472                         .private        = current,
6473                         .func           = io_wake_function,
6474                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6475                 },
6476                 .ctx            = ctx,
6477                 .to_wait        = min_events,
6478         };
6479         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6480         int ret = 0;
6481
6482         do {
6483                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6484                         return 0;
6485                 if (!io_run_task_work())
6486                         break;
6487         } while (1);
6488
6489         if (sig) {
6490 #ifdef CONFIG_COMPAT
6491                 if (in_compat_syscall())
6492                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6493                                                       sigsz);
6494                 else
6495 #endif
6496                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6497
6498                 if (ret)
6499                         return ret;
6500         }
6501
6502         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6503         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6504         do {
6505                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6506                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6507                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6508                 if (io_run_task_work())
6509                         continue;
6510                 if (signal_pending(current)) {
6511                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6512                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6513                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6514                                 recalc_sigpending();
6515                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6516                                 continue;
6517                         }
6518                         ret = -EINTR;
6519                         break;
6520                 }
6521                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6522                         break;
6523                 schedule();
6524         } while (1);
6525         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6526
6527         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6528
6529         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6530 }
6531
6532 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6533 {
6534 #if defined(CONFIG_UNIX)
6535         if (ctx->ring_sock) {
6536                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6537                 struct sk_buff *skb;
6538
6539                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6540                         kfree_skb(skb);
6541         }
6542 #else
6543         int i;
6544
6545         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6546                 struct file *file;
6547
6548                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6549                 if (file)
6550                         fput(file);
6551         }
6552 #endif
6553 }
6554
6555 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6556 {
6557         struct fixed_file_data *data;
6558
6559         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6560         complete(&data->done);
6561 }
6562
6563 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6564 {
6565         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6566         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6567         unsigned nr_tables, i;
6568
6569         if (!data)
6570                 return -ENXIO;
6571
6572         spin_lock(&data->lock);
6573         if (!list_empty(&data->ref_list))
6574                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6575                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6576         spin_unlock(&data->lock);
6577         if (ref_node)
6578                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6579
6580         percpu_ref_kill(&data->refs);
6581
6582         /* wait for all refs nodes to complete */
6583         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6584         wait_for_completion(&data->done);
6585
6586         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6587         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6588         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6589                 kfree(data->table[i].files);
6590         kfree(data->table);
6591         percpu_ref_exit(&data->refs);
6592         kfree(data);
6593         ctx->file_data = NULL;
6594         ctx->nr_user_files = 0;
6595         return 0;
6596 }
6597
6598 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6599 {
6600         if (ctx->sqo_thread) {
6601                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6602                 /*
6603                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6604                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6605                  * set to a single CPU.
6606                  */
6607                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6608                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6609                 ctx->sqo_thread = NULL;
6610         }
6611 }
6612
6613 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6614 {
6615         io_sq_thread_stop(ctx);
6616
6617         if (ctx->io_wq) {
6618                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6619                 ctx->io_wq = NULL;
6620         }
6621 }
6622
6623 #if defined(CONFIG_UNIX)
6624 /*
6625  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6626  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6627  * loops in the file referencing.
6628  */
6629 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6630 {
6631         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6632         struct scm_fp_list *fpl;
6633         struct sk_buff *skb;
6634         int i, nr_files;
6635
6636         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6637         if (!fpl)
6638                 return -ENOMEM;
6639
6640         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6641         if (!skb) {
6642                 kfree(fpl);
6643                 return -ENOMEM;
6644         }
6645
6646         skb->sk = sk;
6647
6648         nr_files = 0;
6649         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6650         for (i = 0; i < nr; i++) {
6651                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6652
6653                 if (!file)
6654                         continue;
6655                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6656                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6657                 nr_files++;
6658         }
6659
6660         if (nr_files) {
6661                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6662                 fpl->count = nr_files;
6663                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6664                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6665                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6666                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6667
6668                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6669                         fput(fpl->fp[i]);
6670         } else {
6671                 kfree_skb(skb);
6672                 kfree(fpl);
6673         }
6674
6675         return 0;
6676 }
6677
6678 /*
6679  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6680  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6681  * garbage collection to take care of this problem for us.
6682  */
6683 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6684 {
6685         unsigned left, total;
6686         int ret = 0;
6687
6688         total = 0;
6689         left = ctx->nr_user_files;
6690         while (left) {
6691                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6692
6693                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6694                 if (ret)
6695                         break;
6696                 left -= this_files;
6697                 total += this_files;
6698         }
6699
6700         if (!ret)
6701                 return 0;
6702
6703         while (total < ctx->nr_user_files) {
6704                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6705
6706                 if (file)
6707                         fput(file);
6708                 total++;
6709         }
6710
6711         return ret;
6712 }
6713 #else
6714 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6715 {
6716         return 0;
6717 }
6718 #endif
6719
6720 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6721                                     unsigned nr_files)
6722 {
6723         int i;
6724
6725         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6726                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6727                 unsigned this_files;
6728
6729                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6730                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6731                                         GFP_KERNEL);
6732                 if (!table->files)
6733                         break;
6734                 nr_files -= this_files;
6735         }
6736
6737         if (i == nr_tables)
6738                 return 0;
6739
6740         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6741                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6742                 kfree(table->files);
6743         }
6744         return 1;
6745 }
6746
6747 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6748 {
6749 #if defined(CONFIG_UNIX)
6750         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6751         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6752         struct sk_buff *skb;
6753         int i;
6754
6755         __skb_queue_head_init(&list);
6756
6757         /*
6758          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6759          * remove this entry and rearrange the file array.
6760          */
6761         skb = skb_dequeue(head);
6762         while (skb) {
6763                 struct scm_fp_list *fp;
6764
6765                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6766                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6767                         int left;
6768
6769                         if (fp->fp[i] != file)
6770                                 continue;
6771
6772                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6773                         left = fp->count - 1 - i;
6774                         if (left) {
6775                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6776                                                 left * sizeof(struct file *));
6777                         }
6778                         fp->count--;
6779                         if (!fp->count) {
6780                                 kfree_skb(skb);
6781                                 skb = NULL;
6782                         } else {
6783                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6784                         }
6785                         fput(file);
6786                         file = NULL;
6787                         break;
6788                 }
6789
6790                 if (!file)
6791                         break;
6792
6793                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6794
6795                 skb = skb_dequeue(head);
6796         }
6797
6798         if (skb_peek(&list)) {
6799                 spin_lock_irq(&head->lock);
6800                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6801                         __skb_queue_tail(head, skb);
6802                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6803         }
6804 #else
6805         fput(file);
6806 #endif
6807 }
6808
6809 struct io_file_put {
6810         struct list_head list;
6811         struct file *file;
6812 };
6813
6814 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6815 {
6816         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6817         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6818         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6819
6820         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6821                 list_del(&pfile->list);
6822                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6823                 kfree(pfile);
6824         }
6825
6826         spin_lock(&file_data->lock);
6827         list_del(&ref_node->node);
6828         spin_unlock(&file_data->lock);
6829
6830         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6831         kfree(ref_node);
6832         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6833 }
6834
6835 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6836 {
6837         struct io_ring_ctx *ctx;
6838         struct llist_node *node;
6839
6840         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6841         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6842
6843         while (node) {
6844                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6845                 struct llist_node *next = node->next;
6846
6847                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6848                 __io_file_put_work(ref_node);
6849                 node = next;
6850         }
6851 }
6852
6853 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6854 {
6855         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6856         struct io_ring_ctx *ctx;
6857         bool first_add;
6858         int delay = HZ;
6859
6860         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6861         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6862
6863         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6864                 delay = 0;
6865
6866         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6867         if (!delay)
6868                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6869         else if (first_add)
6870                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6871 }
6872
6873 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6874                         struct io_ring_ctx *ctx)
6875 {
6876         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6877
6878         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6879         if (!ref_node)
6880                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6881
6882         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6883                             0, GFP_KERNEL)) {
6884                 kfree(ref_node);
6885                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6886         }
6887         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6888         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6889         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6890         return ref_node;
6891 }
6892
6893 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6894 {
6895         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6896         kfree(ref_node);
6897 }
6898
6899 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6900                                  unsigned nr_args)
6901 {
6902         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6903         unsigned nr_tables;
6904         struct file *file;
6905         int fd, ret = 0;
6906         unsigned i;
6907         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6908
6909         if (ctx->file_data)
6910                 return -EBUSY;
6911         if (!nr_args)
6912                 return -EINVAL;
6913         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6914                 return -EMFILE;
6915
6916         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6917         if (!ctx->file_data)
6918                 return -ENOMEM;
6919         ctx->file_data->ctx = ctx;
6920         init_completion(&ctx->file_data->done);
6921         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6922         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6923
6924         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6925         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6926                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6927                                         GFP_KERNEL);
6928         if (!ctx->file_data->table) {
6929                 kfree(ctx->file_data);
6930                 ctx->file_data = NULL;
6931                 return -ENOMEM;
6932         }
6933
6934         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6935                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6936                 kfree(ctx->file_data->table);
6937                 kfree(ctx->file_data);
6938                 ctx->file_data = NULL;
6939                 return -ENOMEM;
6940         }
6941
6942         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6943                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6944                 kfree(ctx->file_data->table);
6945                 kfree(ctx->file_data);
6946                 ctx->file_data = NULL;
6947                 return -ENOMEM;
6948         }
6949
6950         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6951                 struct fixed_file_table *table;
6952                 unsigned index;
6953
6954                 ret = -EFAULT;
6955                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6956                         break;
6957                 /* allow sparse sets */
6958                 if (fd == -1) {
6959                         ret = 0;
6960                         continue;
6961                 }
6962
6963                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6964                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6965                 file = fget(fd);
6966
6967                 ret = -EBADF;
6968                 if (!file)
6969                         break;
6970
6971                 /*
6972                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6973                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6974                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6975                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6976                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6977                  */
6978                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6979                         fput(file);
6980                         break;
6981                 }
6982                 ret = 0;
6983                 table->files[index] = file;
6984         }
6985
6986         if (ret) {
6987                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6988                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6989                         if (file)
6990                                 fput(file);
6991                 }
6992                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6993                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6994
6995                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6996                 kfree(ctx->file_data->table);
6997                 kfree(ctx->file_data);
6998                 ctx->file_data = NULL;
6999                 ctx->nr_user_files = 0;
7000                 return ret;
7001         }
7002
7003         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7004         if (ret) {
7005                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7006                 return ret;
7007         }
7008
7009         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7010         if (IS_ERR(ref_node)) {
7011                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7012                 return PTR_ERR(ref_node);
7013         }
7014
7015         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7016         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7017         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7018         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7019         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7020         return ret;
7021 }
7022
7023 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7024                                 int index)
7025 {
7026 #if defined(CONFIG_UNIX)
7027         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7028         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7029         struct sk_buff *skb;
7030
7031         /*
7032          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7033          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7034          * and filling it in.
7035          */
7036         spin_lock_irq(&head->lock);
7037         skb = skb_peek(head);
7038         if (skb) {
7039                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7040
7041                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7042                         __skb_unlink(skb, head);
7043                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7044                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7045                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7046                         fpl->count++;
7047                         spin_lock_irq(&head->lock);
7048                         __skb_queue_head(head, skb);
7049                 } else {
7050                         skb = NULL;
7051                 }
7052         }
7053         spin_unlock_irq(&head->lock);
7054
7055         if (skb) {
7056                 fput(file);
7057                 return 0;
7058         }
7059
7060         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7061 #else
7062         return 0;
7063 #endif
7064 }
7065
7066 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7067                                  struct file *file)
7068 {
7069         struct io_file_put *pfile;
7070         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7071         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7072
7073         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7074         if (!pfile)
7075                 return -ENOMEM;
7076
7077         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7078         pfile->file = file;
7079         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7080
7081         return 0;
7082 }
7083
7084 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7085                                  struct io_uring_files_update *up,
7086                                  unsigned nr_args)
7087 {
7088         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7089         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7090         struct file *file;
7091         __s32 __user *fds;
7092         int fd, i, err;
7093         __u32 done;
7094         bool needs_switch = false;
7095
7096         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7097                 return -EOVERFLOW;
7098         if (done > ctx->nr_user_files)
7099                 return -EINVAL;
7100
7101         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7102         if (IS_ERR(ref_node))
7103                 return PTR_ERR(ref_node);
7104
7105         done = 0;
7106         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7107         while (nr_args) {
7108                 struct fixed_file_table *table;
7109                 unsigned index;
7110
7111                 err = 0;
7112                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7113                         err = -EFAULT;
7114                         break;
7115                 }
7116                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7117                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7118                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7119                 if (table->files[index]) {
7120                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7121                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7122                         if (err)
7123                                 break;
7124                         table->files[index] = NULL;
7125                         needs_switch = true;
7126                 }
7127                 if (fd != -1) {
7128                         file = fget(fd);
7129                         if (!file) {
7130                                 err = -EBADF;
7131                                 break;
7132                         }
7133                         /*
7134                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7135                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7136                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7137                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7138                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7139                          * support regular read/write anyway.
7140                          */
7141                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7142                                 fput(file);
7143                                 err = -EBADF;
7144                                 break;
7145                         }
7146                         table->files[index] = file;
7147                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7148                         if (err) {
7149                                 fput(file);
7150                                 break;
7151                         }
7152                 }
7153                 nr_args--;
7154                 done++;
7155                 up->offset++;
7156         }
7157
7158         if (needs_switch) {
7159                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7160                 spin_lock(&data->lock);
7161                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7162                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7163                 spin_unlock(&data->lock);
7164                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7165         } else
7166                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7167
7168         return done ? done : err;
7169 }
7170
7171 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7172                                unsigned nr_args)
7173 {
7174         struct io_uring_files_update up;
7175
7176         if (!ctx->file_data)
7177                 return -ENXIO;
7178         if (!nr_args)
7179                 return -EINVAL;
7180         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7181                 return -EFAULT;
7182         if (up.resv)
7183                 return -EINVAL;
7184
7185         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7186 }
7187
7188 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7189 {
7190         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7191
7192         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7193         io_put_req(req);
7194 }
7195
7196 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7197                               struct io_uring_params *p)
7198 {
7199         struct io_wq_data data;
7200         struct fd f;
7201         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7202         unsigned int concurrency;
7203         int ret = 0;
7204
7205         data.user = ctx->user;
7206         data.free_work = io_free_work;
7207         data.do_work = io_wq_submit_work;
7208
7209         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7210                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7211                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7212
7213                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7214                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7215                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7216                         ctx->io_wq = NULL;
7217                 }
7218                 return ret;
7219         }
7220
7221         f = fdget(p->wq_fd);
7222         if (!f.file)
7223                 return -EBADF;
7224
7225         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7226                 ret = -EINVAL;
7227                 goto out_fput;
7228         }
7229
7230         ctx_attach = f.file->private_data;
7231         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7232         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7233                 ret = -EINVAL;
7234                 goto out_fput;
7235         }
7236
7237         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7238 out_fput:
7239         fdput(f);
7240         return ret;
7241 }
7242
7243 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7244                                struct io_uring_params *p)
7245 {
7246         int ret;
7247
7248         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7249                 mmgrab(current->mm);
7250                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7251
7252                 ret = -EPERM;
7253                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7254                         goto err;
7255
7256                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7257                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7258                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7259
7260                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7261                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7262
7263                         ret = -EINVAL;
7264                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7265                                 goto err;
7266                         if (!cpu_online(cpu))
7267                                 goto err;
7268
7269                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7270                                                         ctx, cpu,
7271                                                         "io_uring-sq");
7272                 } else {
7273                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7274                                                         "io_uring-sq");
7275                 }
7276                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7277                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7278                         ctx->sqo_thread = NULL;
7279                         goto err;
7280                 }
7281                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7282         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7283                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7284                 ret = -EINVAL;
7285                 goto err;
7286         }
7287
7288         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7289         if (ret)
7290                 goto err;
7291
7292         return 0;
7293 err:
7294         io_finish_async(ctx);
7295         if (ctx->sqo_mm) {
7296                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7297                 ctx->sqo_mm = NULL;
7298         }
7299         return ret;
7300 }
7301
7302 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7303                                       unsigned long nr_pages)
7304 {
7305         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7306 }
7307
7308 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7309                                    unsigned long nr_pages)
7310 {
7311         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7312
7313         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7314         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7315
7316         do {
7317                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7318                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7319                 if (new_pages > page_limit)
7320                         return -ENOMEM;
7321         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7322                                         new_pages) != cur_pages);
7323
7324         return 0;
7325 }
7326
7327 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7328                              enum io_mem_account acct)
7329 {
7330         if (ctx->limit_mem)
7331                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7332
7333         if (ctx->sqo_mm) {
7334                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7335                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7336                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7337                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7338         }
7339 }
7340
7341 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7342                           enum io_mem_account acct)
7343 {
7344         int ret;
7345
7346         if (ctx->limit_mem) {
7347                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7348                 if (ret)
7349                         return ret;
7350         }
7351
7352         if (ctx->sqo_mm) {
7353                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7354                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7355                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7356                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7357         }
7358
7359         return 0;
7360 }
7361
7362 static void io_mem_free(void *ptr)
7363 {
7364         struct page *page;
7365
7366         if (!ptr)
7367                 return;
7368
7369         page = virt_to_head_page(ptr);
7370         if (put_page_testzero(page))
7371                 free_compound_page(page);
7372 }
7373
7374 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7375 {
7376         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7377                                 __GFP_NORETRY;
7378
7379         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7380 }
7381
7382 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7383                                 size_t *sq_offset)
7384 {
7385         struct io_rings *rings;
7386         size_t off, sq_array_size;
7387
7388         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7389         if (off == SIZE_MAX)
7390                 return SIZE_MAX;
7391
7392 #ifdef CONFIG_SMP
7393         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7394         if (off == 0)
7395                 return SIZE_MAX;
7396 #endif
7397
7398         if (sq_offset)
7399                 *sq_offset = off;
7400
7401         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7402         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7403                 return SIZE_MAX;
7404
7405         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7406                 return SIZE_MAX;
7407
7408         return off;
7409 }
7410
7411 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7412 {
7413         size_t pages;
7414
7415         pages = (size_t)1 << get_order(
7416                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7417         pages += (size_t)1 << get_order(
7418                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7419
7420         return pages;
7421 }
7422
7423 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7424 {
7425         int i, j;
7426
7427         if (!ctx->user_bufs)
7428                 return -ENXIO;
7429
7430         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7431                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7432
7433                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7434                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7435
7436                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7437                 kvfree(imu->bvec);
7438                 imu->nr_bvecs = 0;
7439         }
7440
7441         kfree(ctx->user_bufs);
7442         ctx->user_bufs = NULL;
7443         ctx->nr_user_bufs = 0;
7444         return 0;
7445 }
7446
7447 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7448                        void __user *arg, unsigned index)
7449 {
7450         struct iovec __user *src;
7451
7452 #ifdef CONFIG_COMPAT
7453         if (ctx->compat) {
7454                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7455                 struct compat_iovec ciov;
7456
7457                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7458                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7459                         return -EFAULT;
7460
7461                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7462                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7463                 return 0;
7464         }
7465 #endif
7466         src = (struct iovec __user *) arg;
7467         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7468                 return -EFAULT;
7469         return 0;
7470 }
7471
7472 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7473                                   unsigned nr_args)
7474 {
7475         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7476         struct page **pages = NULL;
7477         int i, j, got_pages = 0;
7478         int ret = -EINVAL;
7479
7480         if (ctx->user_bufs)
7481                 return -EBUSY;
7482         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7483                 return -EINVAL;
7484
7485         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7486                                         GFP_KERNEL);
7487         if (!ctx->user_bufs)
7488                 return -ENOMEM;
7489
7490         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7491                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7492                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7493                 int pret, nr_pages;
7494                 struct iovec iov;
7495                 size_t size;
7496
7497                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7498                 if (ret)
7499                         goto err;
7500
7501                 /*
7502                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7503                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7504                  * submitted if they are wrong.
7505                  */
7506                 ret = -EFAULT;
7507                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7508                         goto err;
7509
7510                 /* arbitrary limit, but we need something */
7511                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7512                         goto err;
7513
7514                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7515                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7516                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7517                 nr_pages = end - start;
7518
7519                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7520                 if (ret)
7521                         goto err;
7522
7523                 ret = 0;
7524                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7525                         kvfree(vmas);
7526                         kvfree(pages);
7527                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7528                                                 GFP_KERNEL);
7529                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7530                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7531                                         GFP_KERNEL);
7532                         if (!pages || !vmas) {
7533                                 ret = -ENOMEM;
7534                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7535                                 goto err;
7536                         }
7537                         got_pages = nr_pages;
7538                 }
7539
7540                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7541                                                 GFP_KERNEL);
7542                 ret = -ENOMEM;
7543                 if (!imu->bvec) {
7544                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7545                         goto err;
7546                 }
7547
7548                 ret = 0;
7549                 mmap_read_lock(current->mm);
7550                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7551                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7552                                       pages, vmas);
7553                 if (pret == nr_pages) {
7554                         /* don't support file backed memory */
7555                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7556                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7557
7558                                 if (vma->vm_file &&
7559                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7560                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7561                                         break;
7562                                 }
7563                         }
7564                 } else {
7565                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7566                 }
7567                 mmap_read_unlock(current->mm);
7568                 if (ret) {
7569                         /*
7570                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7571                          * release any pages we did get
7572                          */
7573                         if (pret > 0)
7574                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7575                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7576                         kvfree(imu->bvec);
7577                         goto err;
7578                 }
7579
7580                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7581                 size = iov.iov_len;
7582                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7583                         size_t vec_len;
7584
7585                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7586                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7587                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7588                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7589                         off = 0;
7590                         size -= vec_len;
7591                 }
7592                 /* store original address for later verification */
7593                 imu->ubuf = ubuf;
7594                 imu->len = iov.iov_len;
7595                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7596
7597                 ctx->nr_user_bufs++;
7598         }
7599         kvfree(pages);
7600         kvfree(vmas);
7601         return 0;
7602 err:
7603         kvfree(pages);
7604         kvfree(vmas);
7605         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7606         return ret;
7607 }
7608
7609 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7610 {
7611         __s32 __user *fds = arg;
7612         int fd;
7613
7614         if (ctx->cq_ev_fd)
7615                 return -EBUSY;
7616
7617         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7618                 return -EFAULT;
7619
7620         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7621         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7622                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7623                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7624                 return ret;
7625         }
7626
7627         return 0;
7628 }
7629
7630 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7631 {
7632         if (ctx->cq_ev_fd) {
7633                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7634                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7635                 return 0;
7636         }
7637
7638         return -ENXIO;
7639 }
7640
7641 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7642 {
7643         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7644         struct io_buffer *buf = p;
7645
7646         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7647         return 0;
7648 }
7649
7650 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7651 {
7652         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7653         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7654 }
7655
7656 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7657 {
7658         io_finish_async(ctx);
7659         if (ctx->sqo_mm) {
7660                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7661                 ctx->sqo_mm = NULL;
7662         }
7663
7664         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7665         io_sqe_files_unregister(ctx);
7666         io_eventfd_unregister(ctx);
7667         io_destroy_buffers(ctx);
7668         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7669
7670 #if defined(CONFIG_UNIX)
7671         if (ctx->ring_sock) {
7672                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7673                 sock_release(ctx->ring_sock);
7674         }
7675 #endif
7676
7677         io_mem_free(ctx->rings);
7678         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7679
7680         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7681         free_uid(ctx->user);
7682         put_cred(ctx->creds);
7683         kfree(ctx->cancel_hash);
7684         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7685         kfree(ctx);
7686 }
7687
7688 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7689 {
7690         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7691         __poll_t mask = 0;
7692
7693         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7694         /*
7695          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7696          * io_commit_cqring
7697          */
7698         smp_rmb();
7699         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7700             ctx->rings->sq_ring_entries)
7701                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7702         if (io_cqring_events(ctx, false))
7703                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7704
7705         return mask;
7706 }
7707
7708 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7709 {
7710         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7711
7712         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7713 }
7714
7715 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7716 {
7717         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7718         const struct cred *cred;
7719
7720         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7721         if (cred)
7722                 put_cred(cred);
7723         return 0;
7724 }
7725
7726 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7727 {
7728         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7729                                                exit_work);
7730
7731         /*
7732          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7733          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7734          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7735          * as nobody else will be looking for them.
7736          */
7737         do {
7738                 if (ctx->rings)
7739                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7740                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7741         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7742         io_ring_ctx_free(ctx);
7743 }
7744
7745 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7746 {
7747         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7748         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7749         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7750
7751         io_kill_timeouts(ctx);
7752         io_poll_remove_all(ctx);
7753
7754         if (ctx->io_wq)
7755                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7756
7757         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7758         if (ctx->rings)
7759                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7760         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7761         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7762
7763         /*
7764          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7765          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7766          * spurious failure in setting up a new ring.
7767          */
7768         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7769                          ACCT_LOCKED);
7770
7771         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7772         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7773 }
7774
7775 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7776 {
7777         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7778
7779         file->private_data = NULL;
7780         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7781         return 0;
7782 }
7783
7784 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7785 {
7786         struct files_struct *files = data;
7787
7788         return work->files == files;
7789 }
7790
7791 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7792                                   struct files_struct *files)
7793 {
7794         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7795                 return;
7796
7797         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7798         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7799
7800         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7801                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7802                 DEFINE_WAIT(wait);
7803
7804                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7805                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7806                         if (req->work.files != files)
7807                                 continue;
7808                         /* req is being completed, ignore */
7809                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7810                                 continue;
7811                         cancel_req = req;
7812                         break;
7813                 }
7814                 if (cancel_req)
7815                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7816                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7817                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7818
7819                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7820                 if (!cancel_req)
7821                         break;
7822
7823                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7824                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7825                         list_del(&cancel_req->list);
7826                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7827                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7828                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7829                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7830                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7831                         }
7832                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7833
7834                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7835                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7836
7837                         /*
7838                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7839                          * all we had, then we're done with this request.
7840                          */
7841                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7842                                 io_free_req(cancel_req);
7843                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7844                                 continue;
7845                         }
7846                 } else {
7847                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7848                         io_put_req(cancel_req);
7849                 }
7850
7851                 schedule();
7852                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7853         }
7854 }
7855
7856 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7857 {
7858         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7859         struct task_struct *task = data;
7860
7861         return req->task == task;
7862 }
7863
7864 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7865 {
7866         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7867
7868         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7869
7870         /*
7871          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7872          */
7873         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7874                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7875
7876         return 0;
7877 }
7878
7879 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7880                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7881 {
7882         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7883         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7884         struct page *page;
7885         void *ptr;
7886
7887         switch (offset) {
7888         case IORING_OFF_SQ_RING:
7889         case IORING_OFF_CQ_RING:
7890                 ptr = ctx->rings;
7891                 break;
7892         case IORING_OFF_SQES:
7893                 ptr = ctx->sq_sqes;
7894                 break;
7895         default:
7896                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7897         }
7898
7899         page = virt_to_head_page(ptr);
7900         if (sz > page_size(page))
7901                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7902
7903         return ptr;
7904 }
7905
7906 #ifdef CONFIG_MMU
7907
7908 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7909 {
7910         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7911         unsigned long pfn;
7912         void *ptr;
7913
7914         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7915         if (IS_ERR(ptr))
7916                 return PTR_ERR(ptr);
7917
7918         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7919         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7920 }
7921
7922 #else /* !CONFIG_MMU */
7923
7924 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7925 {
7926         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7927 }
7928
7929 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7930 {
7931         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7932 }
7933
7934 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7935         unsigned long addr, unsigned long len,
7936         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7937 {
7938         void *ptr;
7939
7940         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7941         if (IS_ERR(ptr))
7942                 return PTR_ERR(ptr);
7943
7944         return (unsigned long) ptr;
7945 }
7946
7947 #endif /* !CONFIG_MMU */
7948
7949 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7950                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7951                 size_t, sigsz)
7952 {
7953         struct io_ring_ctx *ctx;
7954         long ret = -EBADF;
7955         int submitted = 0;
7956         struct fd f;
7957
7958         io_run_task_work();
7959
7960         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7961                 return -EINVAL;
7962
7963         f = fdget(fd);
7964         if (!f.file)
7965                 return -EBADF;
7966
7967         ret = -EOPNOTSUPP;
7968         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7969                 goto out_fput;
7970
7971         ret = -ENXIO;
7972         ctx = f.file->private_data;
7973         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7974                 goto out_fput;
7975
7976         /*
7977          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7978          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7979          * we were asked to.
7980          */
7981         ret = 0;
7982         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7983                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7984                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7985                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7986                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7987                 submitted = to_submit;
7988         } else if (to_submit) {
7989                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7990                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7991                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7992
7993                 if (submitted != to_submit)
7994                         goto out;
7995         }
7996         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7997                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7998
7999                 /*
8000                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8001                  * space applications don't need to do io completion events
8002                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8003                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8004                  */
8005                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8006                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8007                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8008                 } else {
8009                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8010                 }
8011         }
8012
8013 out:
8014         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8015 out_fput:
8016         fdput(f);
8017         return submitted ? submitted : ret;
8018 }
8019
8020 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8021 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8022 {
8023         const struct cred *cred = p;
8024         struct seq_file *m = data;
8025         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8026         struct group_info *gi;
8027         kernel_cap_t cap;
8028         unsigned __capi;
8029         int g;
8030
8031         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8032         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8034         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8035         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8036         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8037         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8038         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8039         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8040         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8041         gi = cred->group_info;
8042         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8043                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8044                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8045         }
8046         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8047         cap = cred->cap_effective;
8048         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8049                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8050         seq_putc(m, '\n');
8051         return 0;
8052 }
8053
8054 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8055 {
8056         int i;
8057
8058         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8059         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8060         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8061                 struct fixed_file_table *table;
8062                 struct file *f;
8063
8064                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8065                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8066                 if (f)
8067                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8068                 else
8069                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8070         }
8071         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8072         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8073                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8074
8075                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8076                                                 (unsigned int) buf->len);
8077         }
8078         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8079                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8080                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8081         }
8082         seq_printf(m, "PollList:\n");
8083         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8084         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8085                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8086                 struct io_kiocb *req;
8087
8088                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8089                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8090                                         req->task->task_works != NULL);
8091         }
8092         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8093         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8094 }
8095
8096 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8097 {
8098         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8099
8100         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8101                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8102                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8103         }
8104 }
8105 #endif
8106
8107 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8108         .release        = io_uring_release,
8109         .flush          = io_uring_flush,
8110         .mmap           = io_uring_mmap,
8111 #ifndef CONFIG_MMU
8112         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8113         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8114 #endif
8115         .poll           = io_uring_poll,
8116         .fasync         = io_uring_fasync,
8117 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8118         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8119 #endif
8120 };
8121
8122 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8123                                   struct io_uring_params *p)
8124 {
8125         struct io_rings *rings;
8126         size_t size, sq_array_offset;
8127
8128         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8129         if (size == SIZE_MAX)
8130                 return -EOVERFLOW;
8131
8132         rings = io_mem_alloc(size);
8133         if (!rings)
8134                 return -ENOMEM;
8135
8136         ctx->rings = rings;
8137         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8138         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8139         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8140         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8141         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8142         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8143         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8144         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8145         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8146
8147         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8148         if (size == SIZE_MAX) {
8149                 io_mem_free(ctx->rings);
8150                 ctx->rings = NULL;
8151                 return -EOVERFLOW;
8152         }
8153
8154         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8155         if (!ctx->sq_sqes) {
8156                 io_mem_free(ctx->rings);
8157                 ctx->rings = NULL;
8158                 return -ENOMEM;
8159         }
8160
8161         return 0;
8162 }
8163
8164 /*
8165  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8166  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8167  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8168  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8169  */
8170 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8171 {
8172         struct file *file;
8173         int ret;
8174
8175 #if defined(CONFIG_UNIX)
8176         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8177                                 &ctx->ring_sock);
8178         if (ret)
8179                 return ret;
8180 #endif
8181
8182         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8183         if (ret < 0)
8184                 goto err;
8185
8186         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8187                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8188         if (IS_ERR(file)) {
8189                 put_unused_fd(ret);
8190                 ret = PTR_ERR(file);
8191                 goto err;
8192         }
8193
8194 #if defined(CONFIG_UNIX)
8195         ctx->ring_sock->file = file;
8196 #endif
8197         fd_install(ret, file);
8198         return ret;
8199 err:
8200 #if defined(CONFIG_UNIX)
8201         sock_release(ctx->ring_sock);
8202         ctx->ring_sock = NULL;
8203 #endif
8204         return ret;
8205 }
8206
8207 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8208                            struct io_uring_params __user *params)
8209 {
8210         struct user_struct *user = NULL;
8211         struct io_ring_ctx *ctx;
8212         bool limit_mem;
8213         int ret;
8214
8215         if (!entries)
8216                 return -EINVAL;
8217         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8218                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8219                         return -EINVAL;
8220                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8221         }
8222
8223         /*
8224          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8225          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8226          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8227          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8228          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8229          * of CQ ring entries manually.
8230          */
8231         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8232         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8233                 /*
8234                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8235                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8236                  * any cq vs sq ring sizing.
8237                  */
8238                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8239                         return -EINVAL;
8240                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8241                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8242                                 return -EINVAL;
8243                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8244                 }
8245                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8246         } else {
8247                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8248         }
8249
8250         user = get_uid(current_user());
8251         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8252
8253         if (limit_mem) {
8254                 ret = __io_account_mem(user,
8255                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8256                 if (ret) {
8257                         free_uid(user);
8258                         return ret;
8259                 }
8260         }
8261
8262         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8263         if (!ctx) {
8264                 if (limit_mem)
8265                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8266                                                                 p->cq_entries));
8267                 free_uid(user);
8268                 return -ENOMEM;
8269         }
8270         ctx->compat = in_compat_syscall();
8271         ctx->user = user;
8272         ctx->creds = get_current_cred();
8273
8274         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8275         if (ret)
8276                 goto err;
8277
8278         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8279         if (ret)
8280                 goto err;
8281
8282         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8283         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8284         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8285         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8286         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8287         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8288         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8289         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8290
8291         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8292         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8293         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8294         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8295         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8296         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8297         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8298         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8299
8300         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8301                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8302                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8303                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8304
8305         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8306                 ret = -EFAULT;
8307                 goto err;
8308         }
8309         /*
8310          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8311          * having closed it before we finish setup
8312          */
8313         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8314         if (ret < 0)
8315                 goto err;
8316
8317         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8318         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8319                        ACCT_LOCKED);
8320         ctx->limit_mem = limit_mem;
8321         return ret;
8322 err:
8323         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8324         return ret;
8325 }
8326
8327 /*
8328  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8329  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8330  * params structure passed in.
8331  */
8332 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8333 {
8334         struct io_uring_params p;
8335         int i;
8336
8337         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8338                 return -EFAULT;
8339         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8340                 if (p.resv[i])
8341                         return -EINVAL;
8342         }
8343
8344         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8345                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8346                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8347                 return -EINVAL;
8348
8349         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8350 }
8351
8352 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8353                 struct io_uring_params __user *, params)
8354 {
8355         return io_uring_setup(entries, params);
8356 }
8357
8358 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8359 {
8360         struct io_uring_probe *p;
8361         size_t size;
8362         int i, ret;
8363
8364         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8365         if (size == SIZE_MAX)
8366                 return -EOVERFLOW;
8367         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8368         if (!p)
8369                 return -ENOMEM;
8370
8371         ret = -EFAULT;
8372         if (copy_from_user(p, arg, size))
8373                 goto out;
8374         ret = -EINVAL;
8375         if (memchr_inv(p, 0, size))
8376                 goto out;
8377
8378         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8379         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8380                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8381
8382         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8383                 p->ops[i].op = i;
8384                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8385                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8386         }
8387         p->ops_len = i;
8388
8389         ret = 0;
8390         if (copy_to_user(arg, p, size))
8391                 ret = -EFAULT;
8392 out:
8393         kfree(p);
8394         return ret;
8395 }
8396
8397 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8398 {
8399         const struct cred *creds = get_current_cred();
8400         int id;
8401
8402         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8403                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8404         if (id < 0)
8405                 put_cred(creds);
8406         return id;
8407 }
8408
8409 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8410 {
8411         const struct cred *old_creds;
8412
8413         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8414         if (old_creds) {
8415                 put_cred(old_creds);
8416                 return 0;
8417         }
8418
8419         return -EINVAL;
8420 }
8421
8422 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8423 {
8424         switch (op) {
8425         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8426         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8427         case IORING_REGISTER_PROBE:
8428         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8429         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8430                 return false;
8431         default:
8432                 return true;
8433         }
8434 }
8435
8436 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8437                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8438         __releases(ctx->uring_lock)
8439         __acquires(ctx->uring_lock)
8440 {
8441         int ret;
8442
8443         /*
8444          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8445          * someone else killed the ctx or is already going through
8446          * io_uring_register().
8447          */
8448         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8449                 return -ENXIO;
8450
8451         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8452                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8453
8454                 /*
8455                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8456                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8457                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8458                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8459                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8460                  * after we've killed the percpu ref.
8461                  */
8462                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8463                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8464                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8465                 if (ret) {
8466                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8467                         ret = -EINTR;
8468                         goto out;
8469                 }
8470         }
8471
8472         switch (opcode) {
8473         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8474                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8475                 break;
8476         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8477                 ret = -EINVAL;
8478                 if (arg || nr_args)
8479                         break;
8480                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8481                 break;
8482         case IORING_REGISTER_FILES:
8483                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8484                 break;
8485         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8486                 ret = -EINVAL;
8487                 if (arg || nr_args)
8488                         break;
8489                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8490                 break;
8491         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8492                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8493                 break;
8494         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8495         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8496                 ret = -EINVAL;
8497                 if (nr_args != 1)
8498                         break;
8499                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8500                 if (ret)
8501                         break;
8502                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8503                         ctx->eventfd_async = 1;
8504                 else
8505                         ctx->eventfd_async = 0;
8506                 break;
8507         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8508                 ret = -EINVAL;
8509                 if (arg || nr_args)
8510                         break;
8511                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8512                 break;
8513         case IORING_REGISTER_PROBE:
8514                 ret = -EINVAL;
8515                 if (!arg || nr_args > 256)
8516                         break;
8517                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8518                 break;
8519         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8520                 ret = -EINVAL;
8521                 if (arg || nr_args)
8522                         break;
8523                 ret = io_register_personality(ctx);
8524                 break;
8525         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8526                 ret = -EINVAL;
8527                 if (arg)
8528                         break;
8529                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8530                 break;
8531         default:
8532                 ret = -EINVAL;
8533                 break;
8534         }
8535
8536         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8537                 /* bring the ctx back to life */
8538                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8539 out:
8540                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8541         }
8542         return ret;
8543 }
8544
8545 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8546                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8547 {
8548         struct io_ring_ctx *ctx;
8549         long ret = -EBADF;
8550         struct fd f;
8551
8552         f = fdget(fd);
8553         if (!f.file)
8554                 return -EBADF;
8555
8556         ret = -EOPNOTSUPP;
8557         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8558                 goto out_fput;
8559
8560         ctx = f.file->private_data;
8561
8562         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8563         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8564         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8565         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8566                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8567 out_fput:
8568         fdput(f);
8569         return ret;
8570 }
8571
8572 static int __init io_uring_init(void)
8573 {
8574 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8575         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8576         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8577 } while (0)
8578
8579 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8580         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8581         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8591         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8593         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8594         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8595         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8597         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8604         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8605         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8606         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8607         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8608         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8609         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8610
8611         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8612         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8613         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8614         return 0;
8615 };
8616 __initcall(io_uring_init);