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