4d3333ca27a3a7d4f76eaef8618941f79195844f
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81 #include <linux/freezer.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 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
107
108 struct io_uring {
109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
111 };
112
113 /*
114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
116  *
117  * The offsets to the member fields are published through struct
118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
119  */
120 struct io_rings {
121         /*
122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
123          * masked to get valid indices.
124          *
125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
127          * cq ring.
128          */
129         struct io_uring         sq, cq;
130         /*
131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
132          * ring_entries - 1)
133          */
134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
137         /*
138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
139          * invalid index stored in array
140          *
141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
143          * cached value).
144          *
145          * After a new SQ head value was read by the application this
146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
147          * the new SQ head (and possibly more).
148          */
149         u32                     sq_dropped;
150         /*
151          * Runtime SQ flags
152          *
153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
154          * application.
155          *
156          * The application needs a full memory barrier before checking
157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
158          */
159         u32                     sq_flags;
160         /*
161          * Runtime CQ flags
162          *
163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
164          * kernel.
165          */
166         u32                     cq_flags;
167         /*
168          * Number of completion events lost because the queue was full;
169          * this should be avoided by the application by making sure
170          * there are not more requests pending than there is space in
171          * the completion queue.
172          *
173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
175          * cached value).
176          *
177          * As completion events come in out of order this counter is not
178          * ordered with any other data.
179          */
180         u32                     cq_overflow;
181         /*
182          * Ring buffer of completion events.
183          *
184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
185          * produced, so the application is allowed to modify pending
186          * entries.
187          */
188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
189 };
190
191 enum io_uring_cmd_flags {
192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
194 };
195
196 struct io_mapped_ubuf {
197         u64             ubuf;
198         size_t          len;
199         struct          bio_vec *bvec;
200         unsigned int    nr_bvecs;
201         unsigned long   acct_pages;
202 };
203
204 struct io_ring_ctx;
205
206 struct io_rsrc_put {
207         struct list_head list;
208         union {
209                 void *rsrc;
210                 struct file *file;
211         };
212 };
213
214 struct fixed_rsrc_table {
215         struct file             **files;
216 };
217
218 struct fixed_rsrc_ref_node {
219         struct percpu_ref               refs;
220         struct list_head                node;
221         struct list_head                rsrc_list;
222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
225         struct llist_node               llist;
226         bool                            done;
227 };
228
229 struct fixed_rsrc_data {
230         struct fixed_rsrc_table         *table;
231         struct io_ring_ctx              *ctx;
232
233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
234         struct percpu_ref               refs;
235         struct completion               done;
236         bool                            quiesce;
237 };
238
239 struct io_buffer {
240         struct list_head list;
241         __u64 addr;
242         __s32 len;
243         __u16 bid;
244 };
245
246 struct io_restriction {
247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
249         u8 sqe_flags_allowed;
250         u8 sqe_flags_required;
251         bool registered;
252 };
253
254 enum {
255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
257 };
258
259 struct io_sq_data {
260         refcount_t              refs;
261         struct mutex            lock;
262
263         /* ctx's that are using this sqd */
264         struct list_head        ctx_list;
265         struct list_head        ctx_new_list;
266         struct mutex            ctx_lock;
267
268         struct task_struct      *thread;
269         struct wait_queue_head  wait;
270
271         unsigned                sq_thread_idle;
272         int                     sq_cpu;
273         pid_t                   task_pid;
274
275         unsigned long           state;
276         struct completion       startup;
277         struct completion       parked;
278         struct completion       exited;
279 };
280
281 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
282 #define IO_COMPL_BATCH                  32
283 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
284 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
285
286 struct io_comp_state {
287         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
288         unsigned int            nr;
289         unsigned int            locked_free_nr;
290         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
291         struct list_head        free_list;
292         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
293         struct list_head        locked_free_list;
294 };
295
296 struct io_submit_link {
297         struct io_kiocb         *head;
298         struct io_kiocb         *last;
299 };
300
301 struct io_submit_state {
302         struct blk_plug         plug;
303         struct io_submit_link   link;
304
305         /*
306          * io_kiocb alloc cache
307          */
308         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
309         unsigned int            free_reqs;
310
311         bool                    plug_started;
312
313         /*
314          * Batch completion logic
315          */
316         struct io_comp_state    comp;
317
318         /*
319          * File reference cache
320          */
321         struct file             *file;
322         unsigned int            fd;
323         unsigned int            file_refs;
324         unsigned int            ios_left;
325 };
326
327 struct io_ring_ctx {
328         struct {
329                 struct percpu_ref       refs;
330         } ____cacheline_aligned_in_smp;
331
332         struct {
333                 unsigned int            flags;
334                 unsigned int            compat: 1;
335                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
336                 unsigned int            drain_next: 1;
337                 unsigned int            eventfd_async: 1;
338                 unsigned int            restricted: 1;
339                 unsigned int            sqo_exec: 1;
340
341                 /*
342                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
343                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
344                  *
345                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
346                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
347                  * the queue when needed.
348                  *
349                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
350                  * array.
351                  */
352                 u32                     *sq_array;
353                 unsigned                cached_sq_head;
354                 unsigned                sq_entries;
355                 unsigned                sq_mask;
356                 unsigned                sq_thread_idle;
357                 unsigned                cached_sq_dropped;
358                 unsigned                cached_cq_overflow;
359                 unsigned long           sq_check_overflow;
360
361                 /* hashed buffered write serialization */
362                 struct io_wq_hash       *hash_map;
363
364                 struct list_head        defer_list;
365                 struct list_head        timeout_list;
366                 struct list_head        cq_overflow_list;
367
368                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
369         } ____cacheline_aligned_in_smp;
370
371         struct {
372                 struct mutex            uring_lock;
373                 wait_queue_head_t       wait;
374         } ____cacheline_aligned_in_smp;
375
376         struct io_submit_state          submit_state;
377
378         struct io_rings *rings;
379
380         /* Only used for accounting purposes */
381         struct mm_struct        *mm_account;
382
383         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
384         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
385
386         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
387         struct list_head        sqd_list;
388
389         /*
390          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
391          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
392          * used. Only updated through io_uring_register(2).
393          */
394         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
395         unsigned                nr_user_files;
396
397         /* if used, fixed mapped user buffers */
398         unsigned                nr_user_bufs;
399         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
400
401         struct user_struct      *user;
402
403         struct completion       ref_comp;
404         struct completion       sq_thread_comp;
405
406 #if defined(CONFIG_UNIX)
407         struct socket           *ring_sock;
408 #endif
409
410         struct idr              io_buffer_idr;
411
412         struct idr              personality_idr;
413
414         struct {
415                 unsigned                cached_cq_tail;
416                 unsigned                cq_entries;
417                 unsigned                cq_mask;
418                 atomic_t                cq_timeouts;
419                 unsigned                cq_last_tm_flush;
420                 unsigned long           cq_check_overflow;
421                 struct wait_queue_head  cq_wait;
422                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
423                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
425
426         struct {
427                 spinlock_t              completion_lock;
428
429                 /*
430                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
431                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
432                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
433                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
434                  */
435                 struct list_head        iopoll_list;
436                 struct hlist_head       *cancel_hash;
437                 unsigned                cancel_hash_bits;
438                 bool                    poll_multi_file;
439
440                 spinlock_t              inflight_lock;
441                 struct list_head        inflight_list;
442         } ____cacheline_aligned_in_smp;
443
444         struct delayed_work             rsrc_put_work;
445         struct llist_head               rsrc_put_llist;
446         struct list_head                rsrc_ref_list;
447         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
448
449         struct io_restriction           restrictions;
450
451         /* exit task_work */
452         struct callback_head            *exit_task_work;
453
454         struct wait_queue_head          hash_wait;
455
456         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
457         struct work_struct              exit_work;
458         struct list_head                tctx_list;
459 };
460
461 /*
462  * First field must be the file pointer in all the
463  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
464  */
465 struct io_poll_iocb {
466         struct file                     *file;
467         struct wait_queue_head          *head;
468         __poll_t                        events;
469         bool                            done;
470         bool                            canceled;
471         struct wait_queue_entry         wait;
472 };
473
474 struct io_poll_remove {
475         struct file                     *file;
476         u64                             addr;
477 };
478
479 struct io_close {
480         struct file                     *file;
481         int                             fd;
482 };
483
484 struct io_timeout_data {
485         struct io_kiocb                 *req;
486         struct hrtimer                  timer;
487         struct timespec64               ts;
488         enum hrtimer_mode               mode;
489 };
490
491 struct io_accept {
492         struct file                     *file;
493         struct sockaddr __user          *addr;
494         int __user                      *addr_len;
495         int                             flags;
496         unsigned long                   nofile;
497 };
498
499 struct io_sync {
500         struct file                     *file;
501         loff_t                          len;
502         loff_t                          off;
503         int                             flags;
504         int                             mode;
505 };
506
507 struct io_cancel {
508         struct file                     *file;
509         u64                             addr;
510 };
511
512 struct io_timeout {
513         struct file                     *file;
514         u32                             off;
515         u32                             target_seq;
516         struct list_head                list;
517         /* head of the link, used by linked timeouts only */
518         struct io_kiocb                 *head;
519 };
520
521 struct io_timeout_rem {
522         struct file                     *file;
523         u64                             addr;
524
525         /* timeout update */
526         struct timespec64               ts;
527         u32                             flags;
528 };
529
530 struct io_rw {
531         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
532         struct kiocb                    kiocb;
533         u64                             addr;
534         u64                             len;
535 };
536
537 struct io_connect {
538         struct file                     *file;
539         struct sockaddr __user          *addr;
540         int                             addr_len;
541 };
542
543 struct io_sr_msg {
544         struct file                     *file;
545         union {
546                 struct user_msghdr __user *umsg;
547                 void __user             *buf;
548         };
549         int                             msg_flags;
550         int                             bgid;
551         size_t                          len;
552         struct io_buffer                *kbuf;
553 };
554
555 struct io_open {
556         struct file                     *file;
557         int                             dfd;
558         struct filename                 *filename;
559         struct open_how                 how;
560         unsigned long                   nofile;
561 };
562
563 struct io_rsrc_update {
564         struct file                     *file;
565         u64                             arg;
566         u32                             nr_args;
567         u32                             offset;
568 };
569
570 struct io_fadvise {
571         struct file                     *file;
572         u64                             offset;
573         u32                             len;
574         u32                             advice;
575 };
576
577 struct io_madvise {
578         struct file                     *file;
579         u64                             addr;
580         u32                             len;
581         u32                             advice;
582 };
583
584 struct io_epoll {
585         struct file                     *file;
586         int                             epfd;
587         int                             op;
588         int                             fd;
589         struct epoll_event              event;
590 };
591
592 struct io_splice {
593         struct file                     *file_out;
594         struct file                     *file_in;
595         loff_t                          off_out;
596         loff_t                          off_in;
597         u64                             len;
598         unsigned int                    flags;
599 };
600
601 struct io_provide_buf {
602         struct file                     *file;
603         __u64                           addr;
604         __s32                           len;
605         __u32                           bgid;
606         __u16                           nbufs;
607         __u16                           bid;
608 };
609
610 struct io_statx {
611         struct file                     *file;
612         int                             dfd;
613         unsigned int                    mask;
614         unsigned int                    flags;
615         const char __user               *filename;
616         struct statx __user             *buffer;
617 };
618
619 struct io_shutdown {
620         struct file                     *file;
621         int                             how;
622 };
623
624 struct io_rename {
625         struct file                     *file;
626         int                             old_dfd;
627         int                             new_dfd;
628         struct filename                 *oldpath;
629         struct filename                 *newpath;
630         int                             flags;
631 };
632
633 struct io_unlink {
634         struct file                     *file;
635         int                             dfd;
636         int                             flags;
637         struct filename                 *filename;
638 };
639
640 struct io_completion {
641         struct file                     *file;
642         struct list_head                list;
643         int                             cflags;
644 };
645
646 struct io_async_connect {
647         struct sockaddr_storage         address;
648 };
649
650 struct io_async_msghdr {
651         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
652         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
653         struct iovec                    *free_iov;
654         struct sockaddr __user          *uaddr;
655         struct msghdr                   msg;
656         struct sockaddr_storage         addr;
657 };
658
659 struct io_async_rw {
660         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
661         const struct iovec              *free_iovec;
662         struct iov_iter                 iter;
663         size_t                          bytes_done;
664         struct wait_page_queue          wpq;
665 };
666
667 enum {
668         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
669         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
670         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
671         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
672         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
673         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
674
675         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
676         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
677         REQ_F_CUR_POS_BIT,
678         REQ_F_NOWAIT_BIT,
679         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
680         REQ_F_ISREG_BIT,
681         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
682         REQ_F_POLLED_BIT,
683         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
684         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
685         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
686         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
687
688         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
689         __REQ_F_LAST_BIT,
690 };
691
692 enum {
693         /* ctx owns file */
694         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
695         /* drain existing IO first */
696         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
697         /* linked sqes */
698         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
699         /* doesn't sever on completion < 0 */
700         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
701         /* IOSQE_ASYNC */
702         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
703         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
704         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
705
706         /* fail rest of links */
707         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
708         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
709         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
710         /* read/write uses file position */
711         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
712         /* must not punt to workers */
713         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
714         /* has or had linked timeout */
715         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
716         /* regular file */
717         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
718         /* needs cleanup */
719         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
720         /* already went through poll handler */
721         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
722         /* buffer already selected */
723         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
724         /* doesn't need file table for this request */
725         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
726         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
727         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
728         /* completion is deferred through io_comp_state */
729         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
730 };
731
732 struct async_poll {
733         struct io_poll_iocb     poll;
734         struct io_poll_iocb     *double_poll;
735 };
736
737 struct io_task_work {
738         struct io_wq_work_node  node;
739         task_work_func_t        func;
740 };
741
742 /*
743  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
744  * as the first entry in their struct definition. So you can
745  * access the file pointer through any of the sub-structs,
746  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
747  */
748 struct io_kiocb {
749         union {
750                 struct file             *file;
751                 struct io_rw            rw;
752                 struct io_poll_iocb     poll;
753                 struct io_poll_remove   poll_remove;
754                 struct io_accept        accept;
755                 struct io_sync          sync;
756                 struct io_cancel        cancel;
757                 struct io_timeout       timeout;
758                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
759                 struct io_connect       connect;
760                 struct io_sr_msg        sr_msg;
761                 struct io_open          open;
762                 struct io_close         close;
763                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
764                 struct io_fadvise       fadvise;
765                 struct io_madvise       madvise;
766                 struct io_epoll         epoll;
767                 struct io_splice        splice;
768                 struct io_provide_buf   pbuf;
769                 struct io_statx         statx;
770                 struct io_shutdown      shutdown;
771                 struct io_rename        rename;
772                 struct io_unlink        unlink;
773                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
774                 struct io_completion    compl;
775         };
776
777         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
778         void                            *async_data;
779         u8                              opcode;
780         /* polled IO has completed */
781         u8                              iopoll_completed;
782
783         u16                             buf_index;
784         u32                             result;
785
786         struct io_ring_ctx              *ctx;
787         unsigned int                    flags;
788         refcount_t                      refs;
789         struct task_struct              *task;
790         u64                             user_data;
791
792         struct io_kiocb                 *link;
793         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
794
795         /*
796          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
797          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
798          */
799         struct list_head                inflight_entry;
800         union {
801                 struct io_task_work     io_task_work;
802                 struct callback_head    task_work;
803         };
804         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
805         struct hlist_node               hash_node;
806         struct async_poll               *apoll;
807         struct io_wq_work               work;
808 };
809
810 struct io_tctx_node {
811         struct list_head        ctx_node;
812         struct task_struct      *task;
813         struct io_ring_ctx      *ctx;
814 };
815
816 struct io_defer_entry {
817         struct list_head        list;
818         struct io_kiocb         *req;
819         u32                     seq;
820 };
821
822 struct io_op_def {
823         /* needs req->file assigned */
824         unsigned                needs_file : 1;
825         /* hash wq insertion if file is a regular file */
826         unsigned                hash_reg_file : 1;
827         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
828         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
829         /* opcode is not supported by this kernel */
830         unsigned                not_supported : 1;
831         /* set if opcode supports polled "wait" */
832         unsigned                pollin : 1;
833         unsigned                pollout : 1;
834         /* op supports buffer selection */
835         unsigned                buffer_select : 1;
836         /* must always have async data allocated */
837         unsigned                needs_async_data : 1;
838         /* should block plug */
839         unsigned                plug : 1;
840         /* size of async data needed, if any */
841         unsigned short          async_size;
842 };
843
844 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
845         [IORING_OP_NOP] = {},
846         [IORING_OP_READV] = {
847                 .needs_file             = 1,
848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
849                 .pollin                 = 1,
850                 .buffer_select          = 1,
851                 .needs_async_data       = 1,
852                 .plug                   = 1,
853                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
854         },
855         [IORING_OP_WRITEV] = {
856                 .needs_file             = 1,
857                 .hash_reg_file          = 1,
858                 .unbound_nonreg_file    = 1,
859                 .pollout                = 1,
860                 .needs_async_data       = 1,
861                 .plug                   = 1,
862                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
863         },
864         [IORING_OP_FSYNC] = {
865                 .needs_file             = 1,
866         },
867         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .pollin                 = 1,
871                 .plug                   = 1,
872                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
873         },
874         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
875                 .needs_file             = 1,
876                 .hash_reg_file          = 1,
877                 .unbound_nonreg_file    = 1,
878                 .pollout                = 1,
879                 .plug                   = 1,
880                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
881         },
882         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
883                 .needs_file             = 1,
884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
885         },
886         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
887         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
888                 .needs_file             = 1,
889         },
890         [IORING_OP_SENDMSG] = {
891                 .needs_file             = 1,
892                 .unbound_nonreg_file    = 1,
893                 .pollout                = 1,
894                 .needs_async_data       = 1,
895                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
896         },
897         [IORING_OP_RECVMSG] = {
898                 .needs_file             = 1,
899                 .unbound_nonreg_file    = 1,
900                 .pollin                 = 1,
901                 .buffer_select          = 1,
902                 .needs_async_data       = 1,
903                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
904         },
905         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
906                 .needs_async_data       = 1,
907                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
908         },
909         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
910                 /* used by timeout updates' prep() */
911         },
912         [IORING_OP_ACCEPT] = {
913                 .needs_file             = 1,
914                 .unbound_nonreg_file    = 1,
915                 .pollin                 = 1,
916         },
917         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
918         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
919                 .needs_async_data       = 1,
920                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
921         },
922         [IORING_OP_CONNECT] = {
923                 .needs_file             = 1,
924                 .unbound_nonreg_file    = 1,
925                 .pollout                = 1,
926                 .needs_async_data       = 1,
927                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
928         },
929         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
930                 .needs_file             = 1,
931         },
932         [IORING_OP_OPENAT] = {},
933         [IORING_OP_CLOSE] = {},
934         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
935         [IORING_OP_STATX] = {},
936         [IORING_OP_READ] = {
937                 .needs_file             = 1,
938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
939                 .pollin                 = 1,
940                 .buffer_select          = 1,
941                 .plug                   = 1,
942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
943         },
944         [IORING_OP_WRITE] = {
945                 .needs_file             = 1,
946                 .unbound_nonreg_file    = 1,
947                 .pollout                = 1,
948                 .plug                   = 1,
949                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
950         },
951         [IORING_OP_FADVISE] = {
952                 .needs_file             = 1,
953         },
954         [IORING_OP_MADVISE] = {},
955         [IORING_OP_SEND] = {
956                 .needs_file             = 1,
957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
958                 .pollout                = 1,
959         },
960         [IORING_OP_RECV] = {
961                 .needs_file             = 1,
962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
963                 .pollin                 = 1,
964                 .buffer_select          = 1,
965         },
966         [IORING_OP_OPENAT2] = {
967         },
968         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
970         },
971         [IORING_OP_SPLICE] = {
972                 .needs_file             = 1,
973                 .hash_reg_file          = 1,
974                 .unbound_nonreg_file    = 1,
975         },
976         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
977         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
978         [IORING_OP_TEE] = {
979                 .needs_file             = 1,
980                 .hash_reg_file          = 1,
981                 .unbound_nonreg_file    = 1,
982         },
983         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
984                 .needs_file             = 1,
985         },
986         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
987         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
988 };
989
990 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
991 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
992                                          struct task_struct *task,
993                                          struct files_struct *files);
994 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
995 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
996 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
997                         struct io_ring_ctx *ctx);
998 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
999
1000 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1001 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1002 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1004 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1005 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1006 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1007 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1008 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1009 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1010 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1011 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1012                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1013                                  unsigned nr_args);
1014 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1015 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1016                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1017 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1019
1020 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1021                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1022 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1023                              const struct iovec *fast_iov,
1024                              struct iov_iter *iter, bool force);
1025 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1026 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1027                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1028
1029 static struct kmem_cache *req_cachep;
1030
1031 static const struct file_operations io_uring_fops;
1032
1033 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1034 {
1035 #if defined(CONFIG_UNIX)
1036         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1037                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1038
1039                 return ctx->ring_sock->sk;
1040         }
1041 #endif
1042         return NULL;
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1045
1046 #define io_for_each_link(pos, head) \
1047         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1048
1049 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1050 {
1051         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1052                 __io_clean_op(req);
1053 }
1054
1055 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1056 {
1057         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1058
1059         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1060                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1061                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1062         }
1063 }
1064
1065 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1066                           struct task_struct *task,
1067                           struct files_struct *files)
1068 {
1069         struct io_kiocb *req;
1070
1071         if (task && head->task != task) {
1072                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1073                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1074                         return true;
1075                 return false;
1076         }
1077         if (!files)
1078                 return true;
1079
1080         io_for_each_link(req, head) {
1081                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1082                         return true;
1083                 if (req->task->files == files)
1084                         return true;
1085         }
1086         return false;
1087 }
1088
1089 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1090 {
1091         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1092                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1093 }
1094
1095 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1096 {
1097         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1098
1099         complete(&ctx->ref_comp);
1100 }
1101
1102 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1103 {
1104         return !req->timeout.off;
1105 }
1106
1107 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1108 {
1109         struct io_ring_ctx *ctx;
1110         int hash_bits;
1111
1112         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1113         if (!ctx)
1114                 return NULL;
1115
1116         /*
1117          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1118          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1119          */
1120         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1121         hash_bits -= 5;
1122         if (hash_bits <= 0)
1123                 hash_bits = 1;
1124         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1125         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1126                                         GFP_KERNEL);
1127         if (!ctx->cancel_hash)
1128                 goto err;
1129         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1130
1131         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1132                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1133                 goto err;
1134
1135         ctx->flags = p->flags;
1136         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1137         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1138         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1139         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1140         init_completion(&ctx->ref_comp);
1141         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1142         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1143         idr_init(&ctx->personality_idr);
1144         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1145         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1146         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1147         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1150         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1152         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1154         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1155         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1158         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1159         return ctx;
1160 err:
1161         kfree(ctx->cancel_hash);
1162         kfree(ctx);
1163         return NULL;
1164 }
1165
1166 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1167 {
1168         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1169                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1170
1171                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1172                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1173         }
1174
1175         return false;
1176 }
1177
1178 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1183                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1184
1185                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1186                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1187                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1188         }
1189 }
1190
1191 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!req->work.creds)
1197                 req->work.creds = get_current_cred();
1198
1199         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1200                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1201
1202         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1203                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1204                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1205         } else {
1206                 if (def->unbound_nonreg_file)
1207                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1208         }
1209 }
1210
1211 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1212 {
1213         struct io_kiocb *cur;
1214
1215         io_for_each_link(cur, req)
1216                 io_prep_async_work(cur);
1217 }
1218
1219 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1220 {
1221         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1222         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1223         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1224
1225         BUG_ON(!tctx);
1226         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1227
1228         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1229                                         &req->work, req->flags);
1230         /* init ->work of the whole link before punting */
1231         io_prep_async_link(req);
1232         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1233         if (link)
1234                 io_queue_linked_timeout(link);
1235 }
1236
1237 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1238 {
1239         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1240         int ret;
1241
1242         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1243         if (ret != -1) {
1244                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1245                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1246                 list_del_init(&req->timeout.list);
1247                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1248                 io_put_req_deferred(req, 1);
1249         }
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1254  */
1255 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1256                              struct files_struct *files)
1257 {
1258         struct io_kiocb *req, *tmp;
1259         int canceled = 0;
1260
1261         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1262         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1263                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1264                         io_kill_timeout(req);
1265                         canceled++;
1266                 }
1267         }
1268         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1269         return canceled != 0;
1270 }
1271
1272 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1273 {
1274         do {
1275                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1276                                                 struct io_defer_entry, list);
1277
1278                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1279                         break;
1280                 list_del_init(&de->list);
1281                 io_req_task_queue(de->req);
1282                 kfree(de);
1283         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1284 }
1285
1286 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1287 {
1288         u32 seq;
1289
1290         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1291                 return;
1292
1293         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1294
1295         do {
1296                 u32 events_needed, events_got;
1297                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1298                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1299
1300                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1301                         break;
1302
1303                 /*
1304                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1305                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1306                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1307                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1308                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1309                  */
1310                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1311                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1312                 if (events_got < events_needed)
1313                         break;
1314
1315                 list_del_init(&req->timeout.list);
1316                 io_kill_timeout(req);
1317         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1318
1319         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1320 }
1321
1322 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1323 {
1324         io_flush_timeouts(ctx);
1325
1326         /* order cqe stores with ring update */
1327         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1328
1329         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1330                 __io_queue_deferred(ctx);
1331 }
1332
1333 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         struct io_rings *r = ctx->rings;
1336
1337         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1338 }
1339
1340 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1341 {
1342         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1343 }
1344
1345 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1346 {
1347         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1348         unsigned tail;
1349
1350         /*
1351          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1352          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1353          * fill the cq entry
1354          */
1355         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1356                 return NULL;
1357
1358         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1359         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1360 }
1361
1362 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1363 {
1364         if (!ctx->cq_ev_fd)
1365                 return false;
1366         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1367                 return false;
1368         if (!ctx->eventfd_async)
1369                 return true;
1370         return io_wq_current_is_worker();
1371 }
1372
1373 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1374 {
1375         /* see waitqueue_active() comment */
1376         smp_mb();
1377
1378         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1379                 wake_up(&ctx->wait);
1380         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1381                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1382         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1383                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1384         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1385                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1386                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1387         }
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         /* see waitqueue_active() comment */
1393         smp_mb();
1394
1395         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1396                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1397                         wake_up(&ctx->wait);
1398         }
1399         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1400                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1401         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1402                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1403                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1404         }
1405 }
1406
1407 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1408 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1409                                        struct task_struct *tsk,
1410                                        struct files_struct *files)
1411 {
1412         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1413         struct io_kiocb *req, *tmp;
1414         struct io_uring_cqe *cqe;
1415         unsigned long flags;
1416         bool all_flushed, posted;
1417         LIST_HEAD(list);
1418
1419         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1420                 return false;
1421
1422         posted = false;
1423         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1424         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1425                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1426                         continue;
1427
1428                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1429                 if (!cqe && !force)
1430                         break;
1431
1432                 list_move(&req->compl.list, &list);
1433                 if (cqe) {
1434                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1435                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1436                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1437                 } else {
1438                         ctx->cached_cq_overflow++;
1439                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1440                                    ctx->cached_cq_overflow);
1441                 }
1442                 posted = true;
1443         }
1444
1445         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1446         if (all_flushed) {
1447                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1448                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1449                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1450         }
1451
1452         if (posted)
1453                 io_commit_cqring(ctx);
1454         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1455         if (posted)
1456                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1457
1458         while (!list_empty(&list)) {
1459                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1460                 list_del(&req->compl.list);
1461                 io_put_req(req);
1462         }
1463
1464         return all_flushed;
1465 }
1466
1467 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1468                                      struct task_struct *tsk,
1469                                      struct files_struct *files)
1470 {
1471         bool ret = true;
1472
1473         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1474                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1475                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1476                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1477                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1478                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1479                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1480         }
1481
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1486 {
1487         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1488         struct io_uring_cqe *cqe;
1489
1490         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1491
1492         /*
1493          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1494          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1495          * the ring.
1496          */
1497         cqe = io_get_cqring(ctx);
1498         if (likely(cqe)) {
1499                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1500                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1501                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1502         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1503                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1504                 /*
1505                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1506                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1507                  * to drop it on the floor.
1508                  */
1509                 ctx->cached_cq_overflow++;
1510                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1511         } else {
1512                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1513                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1514                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1515                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1516                 }
1517                 io_clean_op(req);
1518                 req->result = res;
1519                 req->compl.cflags = cflags;
1520                 refcount_inc(&req->refs);
1521                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1522         }
1523 }
1524
1525 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1526 {
1527         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1528 }
1529
1530 static inline void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1531                                         unsigned int cflags)
1532 {
1533         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1534         unsigned long flags;
1535
1536         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1537         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1538         io_commit_cqring(ctx);
1539         /*
1540          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1541          * free_list cache.
1542          */
1543         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1544                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1545
1546                 io_dismantle_req(req);
1547                 io_put_task(req->task, 1);
1548                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1549                 cs->locked_free_nr++;
1550         } else
1551                 req = NULL;
1552         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1553
1554         io_cqring_ev_posted(ctx);
1555         if (req) {
1556                 io_queue_next(req);
1557                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1558         }
1559 }
1560
1561 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1562                                   unsigned int cflags)
1563 {
1564         io_clean_op(req);
1565         req->result = res;
1566         req->compl.cflags = cflags;
1567         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1568 }
1569
1570 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1571                                      long res, unsigned cflags)
1572 {
1573         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1574                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1575         else
1576                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1577 }
1578
1579 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1580 {
1581         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1582 }
1583
1584 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1587         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1588         struct io_kiocb *req = NULL;
1589
1590         /*
1591          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1592          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1593          * side cache.
1594          */
1595         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1596                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1597                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1598                 cs->locked_free_nr = 0;
1599                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1600         }
1601
1602         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1603                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1604                                         compl.list);
1605                 list_del(&req->compl.list);
1606                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1607                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1608                         break;
1609         }
1610
1611         return req != NULL;
1612 }
1613
1614 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1615 {
1616         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1617
1618         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1619
1620         if (!state->free_reqs) {
1621                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1622                 int ret;
1623
1624                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1625                         goto got_req;
1626
1627                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1628                                             state->reqs);
1629
1630                 /*
1631                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1632                  * retry single alloc to be on the safe side.
1633                  */
1634                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1635                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1636                         if (!state->reqs[0])
1637                                 return NULL;
1638                         ret = 1;
1639                 }
1640                 state->free_reqs = ret;
1641         }
1642 got_req:
1643         state->free_reqs--;
1644         return state->reqs[state->free_reqs];
1645 }
1646
1647 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1648                           bool fixed)
1649 {
1650         if (!fixed)
1651                 fput(file);
1652 }
1653
1654 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1655 {
1656         io_clean_op(req);
1657
1658         if (req->async_data)
1659                 kfree(req->async_data);
1660         if (req->file)
1661                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1662         if (req->fixed_rsrc_refs)
1663                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1664         if (req->work.creds) {
1665                 put_cred(req->work.creds);
1666                 req->work.creds = NULL;
1667         }
1668
1669         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1670                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1671                 unsigned long flags;
1672
1673                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1674                 list_del(&req->inflight_entry);
1675                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1676                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1677         }
1678 }
1679
1680 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1681 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1682 {
1683         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1684
1685         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1686         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1687                 wake_up(&tctx->wait);
1688         put_task_struct_many(task, nr);
1689 }
1690
1691 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1692 {
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694
1695         io_dismantle_req(req);
1696         io_put_task(req->task, 1);
1697
1698         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1699         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1700 }
1701
1702 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1705
1706         req->link = nxt->link;
1707         nxt->link = NULL;
1708 }
1709
1710 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1711 {
1712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1713         struct io_kiocb *link;
1714         bool cancelled = false;
1715         unsigned long flags;
1716
1717         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1718         link = req->link;
1719
1720         /*
1721          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1722          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1723          */
1724         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1725                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1726                 int ret;
1727
1728                 io_remove_next_linked(req);
1729                 link->timeout.head = NULL;
1730                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1731                 if (ret != -1) {
1732                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1733                         io_commit_cqring(ctx);
1734                         cancelled = true;
1735                 }
1736         }
1737         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1738         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1739
1740         if (cancelled) {
1741                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1742                 io_put_req(link);
1743         }
1744 }
1745
1746
1747 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1748 {
1749         struct io_kiocb *link, *nxt;
1750         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1751         unsigned long flags;
1752
1753         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1754         link = req->link;
1755         req->link = NULL;
1756
1757         while (link) {
1758                 nxt = link->link;
1759                 link->link = NULL;
1760
1761                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1762                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1763
1764                 io_put_req_deferred(link, 2);
1765                 link = nxt;
1766         }
1767         io_commit_cqring(ctx);
1768         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1769
1770         io_cqring_ev_posted(ctx);
1771 }
1772
1773 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1776                 io_kill_linked_timeout(req);
1777
1778         /*
1779          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1780          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1781          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1782          * of the chain.
1783          */
1784         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
1785                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
1786
1787                 req->link = NULL;
1788                 return nxt;
1789         }
1790         io_fail_links(req);
1791         return NULL;
1792 }
1793
1794 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1797                 return NULL;
1798         return __io_req_find_next(req);
1799 }
1800
1801 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1802 {
1803         if (!ctx)
1804                 return;
1805         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1806                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1807                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1808                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1809         }
1810         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1811 }
1812
1813 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1814 {
1815         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1816         struct io_wq_work_list list;
1817         struct io_wq_work_node *node;
1818
1819         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1820                 return false;
1821
1822         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1823         list = tctx->task_list;
1824         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1825         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1826
1827         node = list.first;
1828         while (node) {
1829                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1830                 struct io_kiocb *req;
1831
1832                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1833                 if (req->ctx != ctx) {
1834                         ctx_flush_and_put(ctx);
1835                         ctx = req->ctx;
1836                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1837                 }
1838
1839                 req->task_work.func(&req->task_work);
1840                 node = next;
1841         }
1842
1843         ctx_flush_and_put(ctx);
1844         return list.first != NULL;
1845 }
1846
1847 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1848 {
1849         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1850
1851         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1852
1853         while (__tctx_task_work(tctx))
1854                 cond_resched();
1855 }
1856
1857 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1858                             enum task_work_notify_mode notify)
1859 {
1860         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1861         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1862         unsigned long flags;
1863         int ret;
1864
1865         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1866
1867         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1868         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1869         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1870
1871         /* task_work already pending, we're done */
1872         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1873             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1874                 return 0;
1875
1876         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1877                 return 0;
1878
1879         /*
1880          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1881          * in the list, it got run and we're fine.
1882          */
1883         ret = 0;
1884         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1885         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1886                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1887                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1888                         ret = 1;
1889                         break;
1890                 }
1891         }
1892         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1893         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1894         return ret;
1895 }
1896
1897 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1898 {
1899         struct task_struct *tsk = req->task;
1900         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1901         enum task_work_notify_mode notify;
1902         int ret;
1903
1904         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1905                 return -ESRCH;
1906
1907         /*
1908          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1909          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1910          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1911          * will do the job.
1912          */
1913         notify = TWA_NONE;
1914         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1915                 notify = TWA_SIGNAL;
1916
1917         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1918         if (!ret)
1919                 wake_up_process(tsk);
1920
1921         return ret;
1922 }
1923
1924 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1925                                           task_work_func_t cb)
1926 {
1927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1928         struct callback_head *head;
1929
1930         init_task_work(&req->task_work, cb);
1931         do {
1932                 head = READ_ONCE(ctx->exit_task_work);
1933                 req->task_work.next = head;
1934         } while (cmpxchg(&ctx->exit_task_work, head, &req->task_work) != head);
1935 }
1936
1937 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1938 {
1939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1940
1941         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1942         io_cqring_fill_event(req, error);
1943         io_commit_cqring(ctx);
1944         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1945
1946         io_cqring_ev_posted(ctx);
1947         req_set_fail_links(req);
1948         io_double_put_req(req);
1949 }
1950
1951 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1952 {
1953         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1955
1956         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1957         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1958         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1959         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1960 }
1961
1962 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1963 {
1964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1965
1966         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1967         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1968         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1969                 __io_queue_sqe(req);
1970         else
1971                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1972         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1973 }
1974
1975 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1976 {
1977         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1978
1979         __io_req_task_submit(req);
1980 }
1981
1982 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1983 {
1984         int ret;
1985
1986         req->task_work.func = io_req_task_submit;
1987         ret = io_req_task_work_add(req);
1988         if (unlikely(ret)) {
1989                 req->result = -ECANCELED;
1990                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1991                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
1992         }
1993 }
1994
1995 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1996 {
1997         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1998         req->result = ret;
1999         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2000
2001         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2002                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2003 }
2004
2005 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2006 {
2007         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2008
2009         if (nxt)
2010                 io_req_task_queue(nxt);
2011 }
2012
2013 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         io_queue_next(req);
2016         __io_free_req(req);
2017 }
2018
2019 struct req_batch {
2020         struct task_struct      *task;
2021         int                     task_refs;
2022         int                     ctx_refs;
2023 };
2024
2025 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2026 {
2027         rb->task_refs = 0;
2028         rb->ctx_refs = 0;
2029         rb->task = NULL;
2030 }
2031
2032 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2033                                      struct req_batch *rb)
2034 {
2035         if (rb->task)
2036                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2037         if (rb->ctx_refs)
2038                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2039 }
2040
2041 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2042                               struct io_submit_state *state)
2043 {
2044         io_queue_next(req);
2045
2046         if (req->task != rb->task) {
2047                 if (rb->task)
2048                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2049                 rb->task = req->task;
2050                 rb->task_refs = 0;
2051         }
2052         rb->task_refs++;
2053         rb->ctx_refs++;
2054
2055         io_dismantle_req(req);
2056         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2057                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2058         else
2059                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2060 }
2061
2062 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2063                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2064 {
2065         int i, nr = cs->nr;
2066         struct io_kiocb *req;
2067         struct req_batch rb;
2068
2069         io_init_req_batch(&rb);
2070         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2071         for (i = 0; i < nr; i++) {
2072                 req = cs->reqs[i];
2073                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2074         }
2075         io_commit_cqring(ctx);
2076         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2077
2078         io_cqring_ev_posted(ctx);
2079         for (i = 0; i < nr; i++) {
2080                 req = cs->reqs[i];
2081
2082                 /* submission and completion refs */
2083                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2084                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2085         }
2086
2087         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2088         cs->nr = 0;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2093  * was the last reference to this request.
2094  */
2095 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2096 {
2097         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2098
2099         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2100                 nxt = io_req_find_next(req);
2101                 __io_free_req(req);
2102         }
2103         return nxt;
2104 }
2105
2106 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2107 {
2108         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2109                 io_free_req(req);
2110 }
2111
2112 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2113 {
2114         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2115
2116         io_free_req(req);
2117 }
2118
2119 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2120 {
2121         int ret;
2122
2123         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2124         ret = io_req_task_work_add(req);
2125         if (unlikely(ret))
2126                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2127 }
2128
2129 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2130 {
2131         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2132                 io_free_req_deferred(req);
2133 }
2134
2135 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2136 {
2137         /* drop both submit and complete references */
2138         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2139                 io_free_req(req);
2140 }
2141
2142 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2143 {
2144         /* See comment at the top of this file */
2145         smp_rmb();
2146         return __io_cqring_events(ctx);
2147 }
2148
2149 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2150 {
2151         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2152
2153         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2154         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2155 }
2156
2157 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2158 {
2159         unsigned int cflags;
2160
2161         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2162         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2163         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2164         kfree(kbuf);
2165         return cflags;
2166 }
2167
2168 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2169 {
2170         struct io_buffer *kbuf;
2171
2172         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2173         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2174 }
2175
2176 static inline bool io_run_task_work(void)
2177 {
2178         /*
2179          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2180          * not add work to such a task.
2181          */
2182         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2183                 return false;
2184         if (current->task_works) {
2185                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2186                 task_work_run();
2187                 return true;
2188         }
2189
2190         return false;
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Find and free completed poll iocbs
2195  */
2196 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2197                                struct list_head *done)
2198 {
2199         struct req_batch rb;
2200         struct io_kiocb *req;
2201
2202         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2203         smp_rmb();
2204
2205         io_init_req_batch(&rb);
2206         while (!list_empty(done)) {
2207                 int cflags = 0;
2208
2209                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2210                 list_del(&req->inflight_entry);
2211
2212                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2213                         req->iopoll_completed = 0;
2214                         if (io_rw_reissue(req))
2215                                 continue;
2216                 }
2217
2218                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2219                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2220
2221                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2222                 (*nr_events)++;
2223
2224                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2225                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2226         }
2227
2228         io_commit_cqring(ctx);
2229         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2230         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2231 }
2232
2233 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2234                         long min)
2235 {
2236         struct io_kiocb *req, *tmp;
2237         LIST_HEAD(done);
2238         bool spin;
2239         int ret;
2240
2241         /*
2242          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2243          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2244          */
2245         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2246
2247         ret = 0;
2248         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2249                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2250
2251                 /*
2252                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2253                  * If we find a request that requires polling, break out
2254                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2255                  */
2256                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2257                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2258                         continue;
2259                 }
2260                 if (!list_empty(&done))
2261                         break;
2262
2263                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2264                 if (ret < 0)
2265                         break;
2266
2267                 /* iopoll may have completed current req */
2268                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2269                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2270
2271                 if (ret && spin)
2272                         spin = false;
2273                 ret = 0;
2274         }
2275
2276         if (!list_empty(&done))
2277                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2278
2279         return ret;
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2284  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2285  * as a non-spinning completion check.
2286  */
2287 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2288                                 long min)
2289 {
2290         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2291                 int ret;
2292
2293                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2294                 if (ret < 0)
2295                         return ret;
2296                 if (*nr_events >= min)
2297                         return 0;
2298         }
2299
2300         return 1;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2305  * find and complete them.
2306  */
2307 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2308 {
2309         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2310                 return;
2311
2312         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2313         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2314                 unsigned int nr_events = 0;
2315
2316                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2317
2318                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2319                 if (nr_events == 0)
2320                         break;
2321                 /*
2322                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2323                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2324                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2325                  */
2326                 if (need_resched()) {
2327                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2328                         cond_resched();
2329                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2330                 }
2331         }
2332         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2333 }
2334
2335 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2336 {
2337         unsigned int nr_events = 0;
2338         int iters = 0, ret = 0;
2339
2340         /*
2341          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2342          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2343          * that got punted to a workqueue.
2344          */
2345         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2346         do {
2347                 /*
2348                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2349                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2350                  * already triggered a CQE (eg in error).
2351                  */
2352                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2353                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2354                 if (io_cqring_events(ctx))
2355                         break;
2356
2357                 /*
2358                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2359                  * application entering polling for a command before it gets
2360                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2361                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2362                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2363                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2364                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2365                  * very same mutex.
2366                  */
2367                 if (!(++iters & 7)) {
2368                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2369                         io_run_task_work();
2370                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2371                 }
2372
2373                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2374                 if (ret <= 0)
2375                         break;
2376                 ret = 0;
2377         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2378
2379         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2380         return ret;
2381 }
2382
2383 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2384 {
2385         /*
2386          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2387          * thread.
2388          */
2389         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2390                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2391
2392                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2393         }
2394         file_end_write(req->file);
2395 }
2396
2397 #ifdef CONFIG_BLOCK
2398 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2399 {
2400         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2401         int rw, ret;
2402         struct iov_iter iter;
2403
2404         /* already prepared */
2405         if (req->async_data)
2406                 return true;
2407
2408         switch (req->opcode) {
2409         case IORING_OP_READV:
2410         case IORING_OP_READ_FIXED:
2411         case IORING_OP_READ:
2412                 rw = READ;
2413                 break;
2414         case IORING_OP_WRITEV:
2415         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2416         case IORING_OP_WRITE:
2417                 rw = WRITE;
2418                 break;
2419         default:
2420                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2421                                 req->opcode);
2422                 return false;
2423         }
2424
2425         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2426         if (ret < 0)
2427                 return false;
2428         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2429 }
2430
2431 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2432 {
2433         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2434         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2435
2436         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2437                 return false;
2438         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2439             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2440                 return false;
2441         /*
2442          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2443          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2444          * -EAGAIN.
2445          */
2446         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2447                 return false;
2448         return true;
2449 }
2450 #endif
2451
2452 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2453 {
2454 #ifdef CONFIG_BLOCK
2455         if (!io_rw_should_reissue(req))
2456                 return false;
2457
2458         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2459
2460         if (io_resubmit_prep(req)) {
2461                 refcount_inc(&req->refs);
2462                 io_queue_async_work(req);
2463                 return true;
2464         }
2465         req_set_fail_links(req);
2466 #endif
2467         return false;
2468 }
2469
2470 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2471                              unsigned int issue_flags)
2472 {
2473         int cflags = 0;
2474
2475         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2476                 return;
2477         if (res != req->result)
2478                 req_set_fail_links(req);
2479
2480         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2481                 kiocb_end_write(req);
2482         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2483                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2484         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2485 }
2486
2487 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2488 {
2489         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2490
2491         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2492 }
2493
2494 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2495 {
2496         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2497
2498 #ifdef CONFIG_BLOCK
2499         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2500         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2501                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2502
2503                 if (rw)
2504                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2505                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2506                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2507                         res = -EIO;
2508         }
2509 #endif
2510
2511         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2512                 kiocb_end_write(req);
2513
2514         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2515                 req_set_fail_links(req);
2516
2517         WRITE_ONCE(req->result, res);
2518         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2519         smp_wmb();
2520         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2521 }
2522
2523 /*
2524  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2525  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2526  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2527  * accessing the kiocb cookie.
2528  */
2529 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2530 {
2531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2532
2533         /*
2534          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2535          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2536          * different devices.
2537          */
2538         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2539                 ctx->poll_multi_file = false;
2540         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2541                 struct io_kiocb *list_req;
2542
2543                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2544                                                 inflight_entry);
2545                 if (list_req->file != req->file)
2546                         ctx->poll_multi_file = true;
2547         }
2548
2549         /*
2550          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2551          * it to the front so we find it first.
2552          */
2553         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2554                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2555         else
2556                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2557
2558         /*
2559          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2560          * task context or in io worker task context. If current task context is
2561          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2562          */
2563         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2564             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2565                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2566 }
2567
2568 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2569 {
2570         if (state->file_refs) {
2571                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2572                 state->file_refs = 0;
2573         }
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2578  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2579  * has more than one submission.
2580  */
2581 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2582 {
2583         if (!state)
2584                 return fget(fd);
2585
2586         if (state->file_refs) {
2587                 if (state->fd == fd) {
2588                         state->file_refs--;
2589                         return state->file;
2590                 }
2591                 io_state_file_put(state);
2592         }
2593         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2594         if (unlikely(!state->file))
2595                 return NULL;
2596
2597         state->fd = fd;
2598         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2599         return state->file;
2600 }
2601
2602 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2603 {
2604         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2605 }
2606
2607 /*
2608  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2609  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2610  * inline.
2611  */
2612 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2613 {
2614         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2615
2616         if (S_ISBLK(mode)) {
2617                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2618                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2619                         return true;
2620                 return false;
2621         }
2622         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2623                 return true;
2624         if (S_ISREG(mode)) {
2625                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2626                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2627                     file->f_op != &io_uring_fops)
2628                         return true;
2629                 return false;
2630         }
2631
2632         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2633         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2634                 return true;
2635
2636         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2637                 return false;
2638
2639         if (rw == READ)
2640                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2641
2642         return file->f_op->write_iter != NULL;
2643 }
2644
2645 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2646 {
2647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2648         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2649         struct file *file = req->file;
2650         unsigned ioprio;
2651         int ret;
2652
2653         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2654                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2655
2656         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2657         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2658                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2659                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2660         }
2661         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2662         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2663         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2664         if (unlikely(ret))
2665                 return ret;
2666
2667         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2668         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2669                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2670
2671         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2672         if (ioprio) {
2673                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2674                 if (ret)
2675                         return ret;
2676
2677                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2678         } else
2679                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2680
2681         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2682                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2683                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2684                         return -EOPNOTSUPP;
2685
2686                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2687                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2688                 req->iopoll_completed = 0;
2689         } else {
2690                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2691                         return -EINVAL;
2692                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2693         }
2694
2695         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2696         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2697         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2702 {
2703         switch (ret) {
2704         case -EIOCBQUEUED:
2705                 break;
2706         case -ERESTARTSYS:
2707         case -ERESTARTNOINTR:
2708         case -ERESTARTNOHAND:
2709         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2710                 /*
2711                  * We can't just restart the syscall, since previously
2712                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2713                  * IO with EINTR.
2714                  */
2715                 ret = -EINTR;
2716                 fallthrough;
2717         default:
2718                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2719         }
2720 }
2721
2722 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2723                        unsigned int issue_flags)
2724 {
2725         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2726         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2727
2728         /* add previously done IO, if any */
2729         if (io && io->bytes_done > 0) {
2730                 if (ret < 0)
2731                         ret = io->bytes_done;
2732                 else
2733                         ret += io->bytes_done;
2734         }
2735
2736         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2737                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2738         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2739                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2740         else
2741                 io_rw_done(kiocb, ret);
2742 }
2743
2744 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2745 {
2746         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2747         size_t len = req->rw.len;
2748         struct io_mapped_ubuf *imu;
2749         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2750         size_t offset;
2751         u64 buf_addr;
2752
2753         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2754                 return -EFAULT;
2755         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2756         imu = &ctx->user_bufs[index];
2757         buf_addr = req->rw.addr;
2758
2759         /* overflow */
2760         if (buf_addr + len < buf_addr)
2761                 return -EFAULT;
2762         /* not inside the mapped region */
2763         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2764                 return -EFAULT;
2765
2766         /*
2767          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2768          * and advance us to the beginning.
2769          */
2770         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2771         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2772
2773         if (offset) {
2774                 /*
2775                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2776                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2777                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2778                  * we know that:
2779                  *
2780                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2781                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2782                  *    first and last bvec
2783                  *
2784                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2785                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2786                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2787                  * since we can just skip the first segment, which may not
2788                  * be PAGE_SIZE aligned.
2789                  */
2790                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2791
2792                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2793                         iov_iter_advance(iter, offset);
2794                 } else {
2795                         unsigned long seg_skip;
2796
2797                         /* skip first vec */
2798                         offset -= bvec->bv_len;
2799                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2800
2801                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2802                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2803                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2804                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2805                 }
2806         }
2807
2808         return 0;
2809 }
2810
2811 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2812 {
2813         if (needs_lock)
2814                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2815 }
2816
2817 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2818 {
2819         /*
2820          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2821          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2822          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2823          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2824          */
2825         if (needs_lock)
2826                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2827 }
2828
2829 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2830                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2831                                           bool needs_lock)
2832 {
2833         struct io_buffer *head;
2834
2835         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2836                 return kbuf;
2837
2838         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2839
2840         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2841
2842         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2843         if (head) {
2844                 if (!list_empty(&head->list)) {
2845                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2846                                                         list);
2847                         list_del(&kbuf->list);
2848                 } else {
2849                         kbuf = head;
2850                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2851                 }
2852                 if (*len > kbuf->len)
2853                         *len = kbuf->len;
2854         } else {
2855                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2856         }
2857
2858         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2859
2860         return kbuf;
2861 }
2862
2863 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2864                                         bool needs_lock)
2865 {
2866         struct io_buffer *kbuf;
2867         u16 bgid;
2868
2869         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2870         bgid = req->buf_index;
2871         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2872         if (IS_ERR(kbuf))
2873                 return kbuf;
2874         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2875         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2876         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2877 }
2878
2879 #ifdef CONFIG_COMPAT
2880 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2881                                 bool needs_lock)
2882 {
2883         struct compat_iovec __user *uiov;
2884         compat_ssize_t clen;
2885         void __user *buf;
2886         ssize_t len;
2887
2888         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2889         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2890                 return -EFAULT;
2891         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2892                 return -EFAULT;
2893         if (clen < 0)
2894                 return -EINVAL;
2895
2896         len = clen;
2897         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2898         if (IS_ERR(buf))
2899                 return PTR_ERR(buf);
2900         iov[0].iov_base = buf;
2901         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2902         return 0;
2903 }
2904 #endif
2905
2906 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2907                                       bool needs_lock)
2908 {
2909         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2910         void __user *buf;
2911         ssize_t len;
2912
2913         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2914                 return -EFAULT;
2915
2916         len = iov[0].iov_len;
2917         if (len < 0)
2918                 return -EINVAL;
2919         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2920         if (IS_ERR(buf))
2921                 return PTR_ERR(buf);
2922         iov[0].iov_base = buf;
2923         iov[0].iov_len = len;
2924         return 0;
2925 }
2926
2927 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2928                                     bool needs_lock)
2929 {
2930         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2931                 struct io_buffer *kbuf;
2932
2933                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2934                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2935                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2936                 return 0;
2937         }
2938         if (req->rw.len != 1)
2939                 return -EINVAL;
2940
2941 #ifdef CONFIG_COMPAT
2942         if (req->ctx->compat)
2943                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2944 #endif
2945
2946         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2947 }
2948
2949 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2950                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2951 {
2952         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2953         size_t sqe_len = req->rw.len;
2954         u8 opcode = req->opcode;
2955         ssize_t ret;
2956
2957         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2958                 *iovec = NULL;
2959                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2960         }
2961
2962         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2963         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2964                 return -EINVAL;
2965
2966         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2967                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2968                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2969                         if (IS_ERR(buf))
2970                                 return PTR_ERR(buf);
2971                         req->rw.len = sqe_len;
2972                 }
2973
2974                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2975                 *iovec = NULL;
2976                 return ret;
2977         }
2978
2979         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2980                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2981                 if (!ret)
2982                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2983                 *iovec = NULL;
2984                 return ret;
2985         }
2986
2987         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2988                               req->ctx->compat);
2989 }
2990
2991 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2992 {
2993         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2994 }
2995
2996 /*
2997  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2998  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2999  */
3000 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3001 {
3002         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3003         struct file *file = req->file;
3004         ssize_t ret = 0;
3005
3006         /*
3007          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3008          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3009          * the kiocb to be handled from an async context.
3010          */
3011         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3012                 return -EOPNOTSUPP;
3013         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3014                 return -EAGAIN;
3015
3016         while (iov_iter_count(iter)) {
3017                 struct iovec iovec;
3018                 ssize_t nr;
3019
3020                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3021                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3022                 } else {
3023                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3024                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3025                 }
3026
3027                 if (rw == READ) {
3028                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3029                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3030                 } else {
3031                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3032                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3033                 }
3034
3035                 if (nr < 0) {
3036                         if (!ret)
3037                                 ret = nr;
3038                         break;
3039                 }
3040                 ret += nr;
3041                 if (nr != iovec.iov_len)
3042                         break;
3043                 req->rw.len -= nr;
3044                 req->rw.addr += nr;
3045                 iov_iter_advance(iter, nr);
3046         }
3047
3048         return ret;
3049 }
3050
3051 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3052                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3053 {
3054         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3055
3056         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3057         rw->free_iovec = iovec;
3058         rw->bytes_done = 0;
3059         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3060         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3061                 return;
3062         if (!iovec) {
3063                 unsigned iov_off = 0;
3064
3065                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3066                 if (iter->iov != fast_iov) {
3067                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3068                         rw->iter.iov += iov_off;
3069                 }
3070                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3071                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3072                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3073         } else {
3074                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3075         }
3076 }
3077
3078 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3079 {
3080         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3081         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3082         return req->async_data == NULL;
3083 }
3084
3085 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3086 {
3087         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3088                 return 0;
3089
3090         return  __io_alloc_async_data(req);
3091 }
3092
3093 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3094                              const struct iovec *fast_iov,
3095                              struct iov_iter *iter, bool force)
3096 {
3097         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3098                 return 0;
3099         if (!req->async_data) {
3100                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3101                         kfree(iovec);
3102                         return -ENOMEM;
3103                 }
3104
3105                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3106         }
3107         return 0;
3108 }
3109
3110 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3111 {
3112         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3113         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3114         int ret;
3115
3116         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3117         if (unlikely(ret < 0))
3118                 return ret;
3119
3120         iorw->bytes_done = 0;
3121         iorw->free_iovec = iov;
3122         if (iov)
3123                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3128 {
3129         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3130                 return -EBADF;
3131         return io_prep_rw(req, sqe);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3136  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3137  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3138  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3139  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3140  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3141  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3142  * slow path.
3143  */
3144 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3145                              int sync, void *arg)
3146 {
3147         struct wait_page_queue *wpq;
3148         struct io_kiocb *req = wait->private;
3149         struct wait_page_key *key = arg;
3150
3151         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3152
3153         if (!wake_page_match(wpq, key))
3154                 return 0;
3155
3156         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3157         list_del_init(&wait->entry);
3158
3159         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3160         refcount_inc(&req->refs);
3161         io_req_task_queue(req);
3162         return 1;
3163 }
3164
3165 /*
3166  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3167  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3168  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3169  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3170  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3171  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3172  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3173  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3174  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3175  * async worker threads for a blocking retry.
3176  */
3177 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3178 {
3179         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3180         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3181         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3182
3183         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3184         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3185                 return false;
3186
3187         /* Only for buffered IO */
3188         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3189                 return false;
3190
3191         /*
3192          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3193          * support callback based unlocks
3194          */
3195         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3196                 return false;
3197
3198         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3199         wait->wait.private = req;
3200         wait->wait.flags = 0;
3201         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3202         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3203         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3204         kiocb->ki_waitq = wait;
3205         return true;
3206 }
3207
3208 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3209 {
3210         if (req->file->f_op->read_iter)
3211                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3212         else if (req->file->f_op->read)
3213                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3214         else
3215                 return -EINVAL;
3216 }
3217
3218 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3219 {
3220         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3221         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3222         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3223         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3224         ssize_t io_size, ret, ret2;
3225         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3226
3227         if (rw) {
3228                 iter = &rw->iter;
3229                 iovec = NULL;
3230         } else {
3231                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3232                 if (ret < 0)
3233                         return ret;
3234         }
3235         io_size = iov_iter_count(iter);
3236         req->result = io_size;
3237
3238         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3239         if (!force_nonblock)
3240                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3241         else
3242                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3243
3244         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3245         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3246                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3247                 return ret ?: -EAGAIN;
3248         }
3249
3250         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3251         if (unlikely(ret)) {
3252                 kfree(iovec);
3253                 return ret;
3254         }
3255
3256         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3257
3258         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3259                 if (req->async_data)
3260                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3261                 goto out_free;
3262         } else if (ret == -EAGAIN) {
3263                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3264                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3265                         goto done;
3266                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3267                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3268                         goto done;
3269                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3270                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3271                 ret = 0;
3272         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3273                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3274                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3275                 goto done;
3276         }
3277
3278         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3279         if (ret2)
3280                 return ret2;
3281
3282         iovec = NULL;
3283         rw = req->async_data;
3284         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3285         iter = &rw->iter;
3286
3287         do {
3288                 io_size -= ret;
3289                 rw->bytes_done += ret;
3290                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3291                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3292                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3293                         return -EAGAIN;
3294                 }
3295
3296                 /*
3297                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3298                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3299                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3300                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3301                  */
3302                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3303                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3304                         return 0;
3305                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3306                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3307         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3308 done:
3309         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3310 out_free:
3311         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3312         if (iovec)
3313                 kfree(iovec);
3314         return 0;
3315 }
3316
3317 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3318 {
3319         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3320                 return -EBADF;
3321         return io_prep_rw(req, sqe);
3322 }
3323
3324 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3325 {
3326         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3327         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3328         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3329         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3330         ssize_t ret, ret2, io_size;
3331         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3332
3333         if (rw) {
3334                 iter = &rw->iter;
3335                 iovec = NULL;
3336         } else {
3337                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3338                 if (ret < 0)
3339                         return ret;
3340         }
3341         io_size = iov_iter_count(iter);
3342         req->result = io_size;
3343
3344         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3345         if (!force_nonblock)
3346                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3347         else
3348                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3349
3350         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3351         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3352                 goto copy_iov;
3353
3354         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3355         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3356             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3357                 goto copy_iov;
3358
3359         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3360         if (unlikely(ret))
3361                 goto out_free;
3362
3363         /*
3364          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3365          * which will be released by another thread in
3366          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3367          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3368          * we return to userspace.
3369          */
3370         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3371                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3372                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3373                                         SB_FREEZE_WRITE);
3374         }
3375         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3376
3377         if (req->file->f_op->write_iter)
3378                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3379         else if (req->file->f_op->write)
3380                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3381         else
3382                 ret2 = -EINVAL;
3383
3384         /*
3385          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3386          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3387          */
3388         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3389                 ret2 = -EAGAIN;
3390         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3391         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3392                 goto done;
3393         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3394                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3395         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3396                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3397                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3398                         goto copy_iov;
3399 done:
3400                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3401         } else {
3402 copy_iov:
3403                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3404                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3405                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3406                 return ret ?: -EAGAIN;
3407         }
3408 out_free:
3409         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3410         if (iovec)
3411                 kfree(iovec);
3412         return ret;
3413 }
3414
3415 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3416                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3417 {
3418         struct io_rename *ren = &req->rename;
3419         const char __user *oldf, *newf;
3420
3421         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3422                 return -EBADF;
3423
3424         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3425         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3426         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3427         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3428         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3429
3430         ren->oldpath = getname(oldf);
3431         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3432                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3433
3434         ren->newpath = getname(newf);
3435         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3436                 putname(ren->oldpath);
3437                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3438         }
3439
3440         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3445 {
3446         struct io_rename *ren = &req->rename;
3447         int ret;
3448
3449         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3450                 return -EAGAIN;
3451
3452         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3453                                 ren->newpath, ren->flags);
3454
3455         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3456         if (ret < 0)
3457                 req_set_fail_links(req);
3458         io_req_complete(req, ret);
3459         return 0;
3460 }
3461
3462 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3463                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3464 {
3465         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3466         const char __user *fname;
3467
3468         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3469                 return -EBADF;
3470
3471         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3472
3473         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3474         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3475                 return -EINVAL;
3476
3477         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3478         un->filename = getname(fname);
3479         if (IS_ERR(un->filename))
3480                 return PTR_ERR(un->filename);
3481
3482         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3483         return 0;
3484 }
3485
3486 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3487 {
3488         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3489         int ret;
3490
3491         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3492                 return -EAGAIN;
3493
3494         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3495                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3496         else
3497                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3498
3499         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3500         if (ret < 0)
3501                 req_set_fail_links(req);
3502         io_req_complete(req, ret);
3503         return 0;
3504 }
3505
3506 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3507                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3508 {
3509 #if defined(CONFIG_NET)
3510         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3511                 return -EINVAL;
3512         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3513             sqe->buf_index)
3514                 return -EINVAL;
3515
3516         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3517         return 0;
3518 #else
3519         return -EOPNOTSUPP;
3520 #endif
3521 }
3522
3523 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3524 {
3525 #if defined(CONFIG_NET)
3526         struct socket *sock;
3527         int ret;
3528
3529         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3530                 return -EAGAIN;
3531
3532         sock = sock_from_file(req->file);
3533         if (unlikely(!sock))
3534                 return -ENOTSOCK;
3535
3536         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3537         if (ret < 0)
3538                 req_set_fail_links(req);
3539         io_req_complete(req, ret);
3540         return 0;
3541 #else
3542         return -EOPNOTSUPP;
3543 #endif
3544 }
3545
3546 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3547                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3548 {
3549         struct io_splice* sp = &req->splice;
3550         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3551
3552         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3553                 return -EINVAL;
3554
3555         sp->file_in = NULL;
3556         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3557         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3558
3559         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3560                 return -EINVAL;
3561
3562         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3563                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3564         if (!sp->file_in)
3565                 return -EBADF;
3566         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3567
3568         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3569                 /*
3570                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3571                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3572                  */
3573                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3574         }
3575
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3580                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3581 {
3582         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3583                 return -EINVAL;
3584         return __io_splice_prep(req, sqe);
3585 }
3586
3587 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3588 {
3589         struct io_splice *sp = &req->splice;
3590         struct file *in = sp->file_in;
3591         struct file *out = sp->file_out;
3592         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3593         long ret = 0;
3594
3595         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3596                 return -EAGAIN;
3597         if (sp->len)
3598                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3599
3600         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3601         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3602
3603         if (ret != sp->len)
3604                 req_set_fail_links(req);
3605         io_req_complete(req, ret);
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3610 {
3611         struct io_splice* sp = &req->splice;
3612
3613         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3614         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3615         return __io_splice_prep(req, sqe);
3616 }
3617
3618 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3619 {
3620         struct io_splice *sp = &req->splice;
3621         struct file *in = sp->file_in;
3622         struct file *out = sp->file_out;
3623         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3624         loff_t *poff_in, *poff_out;
3625         long ret = 0;
3626
3627         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3628                 return -EAGAIN;
3629
3630         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3631         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3632
3633         if (sp->len)
3634                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3635
3636         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3637         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3638
3639         if (ret != sp->len)
3640                 req_set_fail_links(req);
3641         io_req_complete(req, ret);
3642         return 0;
3643 }
3644
3645 /*
3646  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3647  */
3648 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3649 {
3650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3651
3652         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3653                 return -EINVAL;
3654
3655         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3660 {
3661         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3662
3663         if (!req->file)
3664                 return -EBADF;
3665
3666         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3667                 return -EINVAL;
3668         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3669                 return -EINVAL;
3670
3671         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3672         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3676         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3681 {
3682         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3683         int ret;
3684
3685         /* fsync always requires a blocking context */
3686         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3687                 return -EAGAIN;
3688
3689         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3690                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3691                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3692         if (ret < 0)
3693                 req_set_fail_links(req);
3694         io_req_complete(req, ret);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3699                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3700 {
3701         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3702                 return -EINVAL;
3703         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3707         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3708         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3713 {
3714         int ret;
3715
3716         /* fallocate always requiring blocking context */
3717         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3718                 return -EAGAIN;
3719         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3720                                 req->sync.len);
3721         if (ret < 0)
3722                 req_set_fail_links(req);
3723         io_req_complete(req, ret);
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         const char __user *fname;
3730         int ret;
3731
3732         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3733                 return -EINVAL;
3734         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3735                 return -EBADF;
3736
3737         /* open.how should be already initialised */
3738         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3739                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3740
3741         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3742         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3743         req->open.filename = getname(fname);
3744         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3745                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3746                 req->open.filename = NULL;
3747                 return ret;
3748         }
3749         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3750         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3755 {
3756         u64 flags, mode;
3757
3758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3759                 return -EINVAL;
3760         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3761         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3762         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3763         return __io_openat_prep(req, sqe);
3764 }
3765
3766 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3767 {
3768         struct open_how __user *how;
3769         size_t len;
3770         int ret;
3771
3772         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3773                 return -EINVAL;
3774         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3775         len = READ_ONCE(sqe->len);
3776         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3777                 return -EINVAL;
3778
3779         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3780                                         len);
3781         if (ret)
3782                 return ret;
3783
3784         return __io_openat_prep(req, sqe);
3785 }
3786
3787 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3788 {
3789         struct open_flags op;
3790         struct file *file;
3791         bool nonblock_set;
3792         bool resolve_nonblock;
3793         int ret;
3794
3795         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3796         if (ret)
3797                 goto err;
3798         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3799         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3800         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3801                 /*
3802                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3803                  * it'll always -EAGAIN
3804                  */
3805                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3806                         return -EAGAIN;
3807                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3808                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3809         }
3810
3811         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3812         if (ret < 0)
3813                 goto err;
3814
3815         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3816         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3817         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3818             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3819                 /*
3820                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3821                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3822                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3823                  */
3824                 put_unused_fd(ret);
3825                 return -EAGAIN;
3826         }
3827
3828         if (IS_ERR(file)) {
3829                 put_unused_fd(ret);
3830                 ret = PTR_ERR(file);
3831         } else {
3832                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3833                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3834                 fsnotify_open(file);
3835                 fd_install(ret, file);
3836         }
3837 err:
3838         putname(req->open.filename);
3839         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3840         if (ret < 0)
3841                 req_set_fail_links(req);
3842         io_req_complete(req, ret);
3843         return 0;
3844 }
3845
3846 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3847 {
3848         return io_openat2(req, issue_flags);
3849 }
3850
3851 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3852                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3853 {
3854         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3855         u64 tmp;
3856
3857         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3858                 return -EINVAL;
3859
3860         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3861         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         memset(p, 0, sizeof(*p));
3865         p->nbufs = tmp;
3866         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3871                                int bgid, unsigned nbufs)
3872 {
3873         unsigned i = 0;
3874
3875         /* shouldn't happen */
3876         if (!nbufs)
3877                 return 0;
3878
3879         /* the head kbuf is the list itself */
3880         while (!list_empty(&buf->list)) {
3881                 struct io_buffer *nxt;
3882
3883                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3884                 list_del(&nxt->list);
3885                 kfree(nxt);
3886                 if (++i == nbufs)
3887                         return i;
3888         }
3889         i++;
3890         kfree(buf);
3891         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3892
3893         return i;
3894 }
3895
3896 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3897 {
3898         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3900         struct io_buffer *head;
3901         int ret = 0;
3902         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3903
3904         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3905
3906         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3907
3908         ret = -ENOENT;
3909         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3910         if (head)
3911                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3912         if (ret < 0)
3913                 req_set_fail_links(req);
3914
3915         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3916         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3917                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3918                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3919         } else {
3920                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3921                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3922         }
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3927                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3928 {
3929         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3930         u64 tmp;
3931
3932         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3933                 return -EINVAL;
3934
3935         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3936         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3937                 return -E2BIG;
3938         p->nbufs = tmp;
3939         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3940         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3941
3942         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3943                 return -EFAULT;
3944
3945         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3946         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3947         if (tmp > USHRT_MAX)
3948                 return -E2BIG;
3949         p->bid = tmp;
3950         return 0;
3951 }
3952
3953 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3954 {
3955         struct io_buffer *buf;
3956         u64 addr = pbuf->addr;
3957         int i, bid = pbuf->bid;
3958
3959         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3960                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3961                 if (!buf)
3962                         break;
3963
3964                 buf->addr = addr;
3965                 buf->len = pbuf->len;
3966                 buf->bid = bid;
3967                 addr += pbuf->len;
3968                 bid++;
3969                 if (!*head) {
3970                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3971                         *head = buf;
3972                 } else {
3973                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3974                 }
3975         }
3976
3977         return i ? i : -ENOMEM;
3978 }
3979
3980 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3981 {
3982         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3984         struct io_buffer *head, *list;
3985         int ret = 0;
3986         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3987
3988         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3989
3990         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3991
3992         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3993
3994         ret = io_add_buffers(p, &head);
3995         if (ret < 0)
3996                 goto out;
3997
3998         if (!list) {
3999                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4000                                         GFP_KERNEL);
4001                 if (ret < 0) {
4002                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4003                         goto out;
4004                 }
4005         }
4006 out:
4007         if (ret < 0)
4008                 req_set_fail_links(req);
4009
4010         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4011         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4012                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4013                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4014         } else {
4015                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4016                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4017         }
4018         return 0;
4019 }
4020
4021 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4022                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4023 {
4024 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4025         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4026                 return -EINVAL;
4027         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4028                 return -EINVAL;
4029
4030         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4031         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4032         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4033
4034         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4035                 struct epoll_event __user *ev;
4036
4037                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4038                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4039                         return -EFAULT;
4040         }
4041
4042         return 0;
4043 #else
4044         return -EOPNOTSUPP;
4045 #endif
4046 }
4047
4048 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4049 {
4050 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4051         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4052         int ret;
4053         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4054
4055         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4056         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4057                 return -EAGAIN;
4058
4059         if (ret < 0)
4060                 req_set_fail_links(req);
4061         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4062         return 0;
4063 #else
4064         return -EOPNOTSUPP;
4065 #endif
4066 }
4067
4068 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4069 {
4070 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4071         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4072                 return -EINVAL;
4073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4074                 return -EINVAL;
4075
4076         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4077         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4078         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4079         return 0;
4080 #else
4081         return -EOPNOTSUPP;
4082 #endif
4083 }
4084
4085 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4086 {
4087 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4088         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4089         int ret;
4090
4091         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4092                 return -EAGAIN;
4093
4094         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4095         if (ret < 0)
4096                 req_set_fail_links(req);
4097         io_req_complete(req, ret);
4098         return 0;
4099 #else
4100         return -EOPNOTSUPP;
4101 #endif
4102 }
4103
4104 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4105 {
4106         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4107                 return -EINVAL;
4108         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4112         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4113         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4114         return 0;
4115 }
4116
4117 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4118 {
4119         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4120         int ret;
4121
4122         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4123                 switch (fa->advice) {
4124                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4125                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4126                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4127                         break;
4128                 default:
4129                         return -EAGAIN;
4130                 }
4131         }
4132
4133         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4134         if (ret < 0)
4135                 req_set_fail_links(req);
4136         io_req_complete(req, ret);
4137         return 0;
4138 }
4139
4140 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4141 {
4142         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4143                 return -EINVAL;
4144         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4145                 return -EINVAL;
4146         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4147                 return -EBADF;
4148
4149         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4150         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4151         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4152         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4153         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4154
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4159 {
4160         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4161         int ret;
4162
4163         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4164                 /* only need file table for an actual valid fd */
4165                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4166                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4167                 return -EAGAIN;
4168         }
4169
4170         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4171                        ctx->buffer);
4172
4173         if (ret < 0)
4174                 req_set_fail_links(req);
4175         io_req_complete(req, ret);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4180 {
4181         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4182                 return -EINVAL;
4183         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4184             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4185                 return -EINVAL;
4186         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4187                 return -EBADF;
4188
4189         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4194 {
4195         struct files_struct *files = current->files;
4196         struct io_close *close = &req->close;
4197         struct fdtable *fdt;
4198         struct file *file;
4199         int ret;
4200
4201         file = NULL;
4202         ret = -EBADF;
4203         spin_lock(&files->file_lock);
4204         fdt = files_fdtable(files);
4205         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4206                 spin_unlock(&files->file_lock);
4207                 goto err;
4208         }
4209         file = fdt->fd[close->fd];
4210         if (!file) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 goto err;
4213         }
4214
4215         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4216                 spin_unlock(&files->file_lock);
4217                 file = NULL;
4218                 goto err;
4219         }
4220
4221         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4222         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4223                 spin_unlock(&files->file_lock);
4224                 return -EAGAIN;
4225         }
4226
4227         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4228         spin_unlock(&files->file_lock);
4229         if (ret < 0) {
4230                 if (ret == -ENOENT)
4231                         ret = -EBADF;
4232                 goto err;
4233         }
4234
4235         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4236         ret = filp_close(file, current->files);
4237 err:
4238         if (ret < 0)
4239                 req_set_fail_links(req);
4240         if (file)
4241                 fput(file);
4242         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4243         return 0;
4244 }
4245
4246 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4247 {
4248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4249
4250         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4251                 return -EINVAL;
4252         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4256         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4257         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4262 {
4263         int ret;
4264
4265         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4266         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4267                 return -EAGAIN;
4268
4269         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4270                                 req->sync.flags);
4271         if (ret < 0)
4272                 req_set_fail_links(req);
4273         io_req_complete(req, ret);
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 #if defined(CONFIG_NET)
4278 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4279                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4280 {
4281         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4282
4283         if (async_msg)
4284                 return -EAGAIN;
4285         if (io_alloc_async_data(req)) {
4286                 kfree(kmsg->free_iov);
4287                 return -ENOMEM;
4288         }
4289         async_msg = req->async_data;
4290         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4291         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4292         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4293         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4294         if (!async_msg->free_iov)
4295                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4296
4297         return -EAGAIN;
4298 }
4299
4300 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4301                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4302 {
4303         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4304         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4305         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4306                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4307 }
4308
4309 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4310 {
4311         int ret;
4312
4313         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4314                 return 0;
4315         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4316         if (!ret)
4317                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         return ret;
4319 }
4320
4321 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4322 {
4323         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4324
4325         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4326                 return -EINVAL;
4327
4328         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4329         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4330         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4331
4332 #ifdef CONFIG_COMPAT
4333         if (req->ctx->compat)
4334                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4335 #endif
4336         return 0;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4340 {
4341         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4342         struct socket *sock;
4343         unsigned flags;
4344         int ret;
4345
4346         sock = sock_from_file(req->file);
4347         if (unlikely(!sock))
4348                 return -ENOTSOCK;
4349
4350         kmsg = req->async_data;
4351         if (!kmsg) {
4352                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4353                 if (ret)
4354                         return ret;
4355                 kmsg = &iomsg;
4356         }
4357
4358         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4359         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4360                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4361         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4362                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4363
4364         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4365         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4366                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4367         if (ret == -ERESTARTSYS)
4368                 ret = -EINTR;
4369
4370         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4371         if (kmsg->free_iov)
4372                 kfree(kmsg->free_iov);
4373         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4374         if (ret < 0)
4375                 req_set_fail_links(req);
4376         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4377         return 0;
4378 }
4379
4380 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4381 {
4382         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4383         struct msghdr msg;
4384         struct iovec iov;
4385         struct socket *sock;
4386         unsigned flags;
4387         int ret;
4388
4389         sock = sock_from_file(req->file);
4390         if (unlikely(!sock))
4391                 return -ENOTSOCK;
4392
4393         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4394         if (unlikely(ret))
4395                 return ret;
4396
4397         msg.msg_name = NULL;
4398         msg.msg_control = NULL;
4399         msg.msg_controllen = 0;
4400         msg.msg_namelen = 0;
4401
4402         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4403         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4404                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4405         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4406                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4407
4408         msg.msg_flags = flags;
4409         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4410         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4411                 return -EAGAIN;
4412         if (ret == -ERESTARTSYS)
4413                 ret = -EINTR;
4414
4415         if (ret < 0)
4416                 req_set_fail_links(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4422                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4423 {
4424         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4425         struct iovec __user *uiov;
4426         size_t iov_len;
4427         int ret;
4428
4429         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4430                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4431         if (ret)
4432                 return ret;
4433
4434         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4435                 if (iov_len > 1)
4436                         return -EINVAL;
4437                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4438                         return -EFAULT;
4439                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4440                 iomsg->free_iov = NULL;
4441         } else {
4442                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4443                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4444                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4445                                      false);
4446                 if (ret > 0)
4447                         ret = 0;
4448         }
4449
4450         return ret;
4451 }
4452
4453 #ifdef CONFIG_COMPAT
4454 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4458         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4459         struct compat_iovec __user *uiov;
4460         compat_uptr_t ptr;
4461         compat_size_t len;
4462         int ret;
4463
4464         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4465         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4466                                         &ptr, &len);
4467         if (ret)
4468                 return ret;
4469
4470         uiov = compat_ptr(ptr);
4471         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4472                 compat_ssize_t clen;
4473
4474                 if (len > 1)
4475                         return -EINVAL;
4476                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4477                         return -EFAULT;
4478                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4479                         return -EFAULT;
4480                 if (clen < 0)
4481                         return -EINVAL;
4482                 sr->len = clen;
4483                 iomsg->free_iov = NULL;
4484         } else {
4485                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4486                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4487                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4488                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4489                 if (ret < 0)
4490                         return ret;
4491         }
4492
4493         return 0;
4494 }
4495 #endif
4496
4497 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4498                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4499 {
4500         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4501
4502 #ifdef CONFIG_COMPAT
4503         if (req->ctx->compat)
4504                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4505 #endif
4506
4507         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4508 }
4509
4510 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4511                                                bool needs_lock)
4512 {
4513         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4514         struct io_buffer *kbuf;
4515
4516         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4517         if (IS_ERR(kbuf))
4518                 return kbuf;
4519
4520         sr->kbuf = kbuf;
4521         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4522         return kbuf;
4523 }
4524
4525 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4526 {
4527         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4528 }
4529
4530 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4531 {
4532         int ret;
4533
4534         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4535                 return 0;
4536         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4537         if (!ret)
4538                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4539         return ret;
4540 }
4541
4542 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4545
4546         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4547                 return -EINVAL;
4548
4549         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4550         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4551         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4552         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4553
4554 #ifdef CONFIG_COMPAT
4555         if (req->ctx->compat)
4556                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4557 #endif
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4562 {
4563         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4564         struct socket *sock;
4565         struct io_buffer *kbuf;
4566         unsigned flags;
4567         int ret, cflags = 0;
4568         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4569
4570         sock = sock_from_file(req->file);
4571         if (unlikely(!sock))
4572                 return -ENOTSOCK;
4573
4574         kmsg = req->async_data;
4575         if (!kmsg) {
4576                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4577                 if (ret)
4578                         return ret;
4579                 kmsg = &iomsg;
4580         }
4581
4582         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4583                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4584                 if (IS_ERR(kbuf))
4585                         return PTR_ERR(kbuf);
4586                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4587                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4588                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4589                                 1, req->sr_msg.len);
4590         }
4591
4592         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4593         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4594                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4595         else if (force_nonblock)
4596                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4597
4598         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4599                                         kmsg->uaddr, flags);
4600         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4601                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4602         if (ret == -ERESTARTSYS)
4603                 ret = -EINTR;
4604
4605         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4606                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4607         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4608         if (kmsg->free_iov)
4609                 kfree(kmsg->free_iov);
4610         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4611         if (ret < 0)
4612                 req_set_fail_links(req);
4613         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4614         return 0;
4615 }
4616
4617 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4618 {
4619         struct io_buffer *kbuf;
4620         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4621         struct msghdr msg;
4622         void __user *buf = sr->buf;
4623         struct socket *sock;
4624         struct iovec iov;
4625         unsigned flags;
4626         int ret, cflags = 0;
4627         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4628
4629         sock = sock_from_file(req->file);
4630         if (unlikely(!sock))
4631                 return -ENOTSOCK;
4632
4633         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4634                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4635                 if (IS_ERR(kbuf))
4636                         return PTR_ERR(kbuf);
4637                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4638         }
4639
4640         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4641         if (unlikely(ret))
4642                 goto out_free;
4643
4644         msg.msg_name = NULL;
4645         msg.msg_control = NULL;
4646         msg.msg_controllen = 0;
4647         msg.msg_namelen = 0;
4648         msg.msg_iocb = NULL;
4649         msg.msg_flags = 0;
4650
4651         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4652         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4653                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4654         else if (force_nonblock)
4655                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4656
4657         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4658         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4659                 return -EAGAIN;
4660         if (ret == -ERESTARTSYS)
4661                 ret = -EINTR;
4662 out_free:
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4664                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4665         if (ret < 0)
4666                 req_set_fail_links(req);
4667         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4672 {
4673         struct io_accept *accept = &req->accept;
4674
4675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4676                 return -EINVAL;
4677         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4681         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4682         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4683         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4691         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4692         int ret;
4693
4694         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4696
4697         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4698                                         accept->addr_len, accept->flags,
4699                                         accept->nofile);
4700         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret < 0) {
4703                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4704                         ret = -EINTR;
4705                 req_set_fail_links(req);
4706         }
4707         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4712 {
4713         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4714         struct io_connect *conn = &req->connect;
4715
4716         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4717 }
4718
4719 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4720 {
4721         struct io_connect *conn = &req->connect;
4722
4723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4724                 return -EINVAL;
4725         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4729         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4734 {
4735         struct io_async_connect __io, *io;
4736         unsigned file_flags;
4737         int ret;
4738         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4739
4740         if (req->async_data) {
4741                 io = req->async_data;
4742         } else {
4743                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4744                                                 req->connect.addr_len,
4745                                                 &__io.address);
4746                 if (ret)
4747                         goto out;
4748                 io = &__io;
4749         }
4750
4751         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4752
4753         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4754                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4755         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4756                 if (req->async_data)
4757                         return -EAGAIN;
4758                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                         ret = -ENOMEM;
4760                         goto out;
4761                 }
4762                 io = req->async_data;
4763                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4764                 return -EAGAIN;
4765         }
4766         if (ret == -ERESTARTSYS)
4767                 ret = -EINTR;
4768 out:
4769         if (ret < 0)
4770                 req_set_fail_links(req);
4771         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4772         return 0;
4773 }
4774 #else /* !CONFIG_NET */
4775 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4776 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4777 {                                                                       \
4778         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4779 }
4780
4781 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4782 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4783 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4784 {                                                                       \
4785         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4786 }                                                                       \
4787
4788 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4789 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4790 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4791 {                                                                       \
4792         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4793 }
4794
4795 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4797 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4798 IO_NETOP_PREP(accept);
4799 IO_NETOP_FN(send);
4800 IO_NETOP_FN(recv);
4801 #endif /* CONFIG_NET */
4802
4803 struct io_poll_table {
4804         struct poll_table_struct pt;
4805         struct io_kiocb *req;
4806         int error;
4807 };
4808
4809 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4810                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4811 {
4812         int ret;
4813
4814         /* for instances that support it check for an event match first: */
4815         if (mask && !(mask & poll->events))
4816                 return 0;
4817
4818         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4819
4820         list_del_init(&poll->wait.entry);
4821
4822         req->result = mask;
4823         req->task_work.func = func;
4824         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4825
4826         /*
4827          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4828          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4829          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4830          * have the needed state needed for it anyway.
4831          */
4832         ret = io_req_task_work_add(req);
4833         if (unlikely(ret)) {
4834                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4835                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4836         }
4837         return 1;
4838 }
4839
4840 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4841         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4842 {
4843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4844
4845         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4846                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4847
4848                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4849         }
4850
4851         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4854                 return true;
4855         }
4856
4857         return false;
4858 }
4859
4860 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4861 {
4862         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4863         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4864                 return req->async_data;
4865         return req->apoll->double_poll;
4866 }
4867
4868 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4869 {
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return &req->poll;
4872         return &req->apoll->poll;
4873 }
4874
4875 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4878
4879         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4880
4881         if (poll && poll->head) {
4882                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4883
4884                 spin_lock(&head->lock);
4885                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4886                 if (poll->wait.private)
4887                         refcount_dec(&req->refs);
4888                 poll->head = NULL;
4889                 spin_unlock(&head->lock);
4890         }
4891 }
4892
4893 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4894 {
4895         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4896
4897         io_poll_remove_double(req);
4898         req->poll.done = true;
4899         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4900         io_commit_cqring(ctx);
4901 }
4902
4903 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4904 {
4905         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907         struct io_kiocb *nxt;
4908
4909         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4910                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4911         } else {
4912                 hash_del(&req->hash_node);
4913                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4914                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4915
4916                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4917                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4918                 if (nxt)
4919                         __io_req_task_submit(nxt);
4920         }
4921
4922         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4923 }
4924
4925 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4926                                int sync, void *key)
4927 {
4928         struct io_kiocb *req = wait->private;
4929         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4930         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4931
4932         /* for instances that support it check for an event match first: */
4933         if (mask && !(mask & poll->events))
4934                 return 0;
4935
4936         list_del_init(&wait->entry);
4937
4938         if (poll && poll->head) {
4939                 bool done;
4940
4941                 spin_lock(&poll->head->lock);
4942                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4943                 if (!done)
4944                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4945                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4946                 wait->private = NULL;
4947                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4948                 if (!done) {
4949                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4950                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4951                 }
4952         }
4953         refcount_dec(&req->refs);
4954         return 1;
4955 }
4956
4957 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4958                               wait_queue_func_t wake_func)
4959 {
4960         poll->head = NULL;
4961         poll->done = false;
4962         poll->canceled = false;
4963         poll->events = events;
4964         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4965         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4966 }
4967
4968 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4969                             struct wait_queue_head *head,
4970                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4971 {
4972         struct io_kiocb *req = pt->req;
4973
4974         /*
4975          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4976          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4977          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4978          */
4979         if (unlikely(poll->head)) {
4980                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4981
4982                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4983                 if (*poll_ptr) {
4984                         pt->error = -EINVAL;
4985                         return;
4986                 }
4987                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4988                 if (poll->head == head)
4989                         return;
4990                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4991                 if (!poll) {
4992                         pt->error = -ENOMEM;
4993                         return;
4994                 }
4995                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
4996                 refcount_inc(&req->refs);
4997                 poll->wait.private = req;
4998                 *poll_ptr = poll;
4999         }
5000
5001         pt->error = 0;
5002         poll->head = head;
5003
5004         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5005                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5006         else
5007                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5008 }
5009
5010 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5011                                struct poll_table_struct *p)
5012 {
5013         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5014         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5015
5016         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5017 }
5018
5019 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5020 {
5021         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5022         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5024
5025         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5026
5027         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5028                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5029                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5030                 return;
5031         }
5032
5033         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5034         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5035                 hash_del(&req->hash_node);
5036
5037         io_poll_remove_double(req);
5038         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5039
5040         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5041                 __io_req_task_submit(req);
5042         else
5043                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5044
5045         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5046         kfree(apoll->double_poll);
5047         kfree(apoll);
5048 }
5049
5050 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5051                         void *key)
5052 {
5053         struct io_kiocb *req = wait->private;
5054         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5055
5056         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5057                                         key_to_poll(key));
5058
5059         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5060 }
5061
5062 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5063 {
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065         struct hlist_head *list;
5066
5067         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5068         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5069 }
5070
5071 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5072                                       struct io_poll_iocb *poll,
5073                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5074                                       wait_queue_func_t wake_func)
5075         __acquires(&ctx->completion_lock)
5076 {
5077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5078         bool cancel = false;
5079
5080         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5081         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5082         poll->file = req->file;
5083         poll->wait.private = req;
5084
5085         ipt->pt._key = mask;
5086         ipt->req = req;
5087         ipt->error = -EINVAL;
5088
5089         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5090
5091         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5092         if (likely(poll->head)) {
5093                 spin_lock(&poll->head->lock);
5094                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5095                         if (ipt->error)
5096                                 cancel = true;
5097                         ipt->error = 0;
5098                         mask = 0;
5099                 }
5100                 if (mask || ipt->error)
5101                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5102                 else if (cancel)
5103                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5104                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5105                         io_poll_req_insert(req);
5106                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5107         }
5108
5109         return mask;
5110 }
5111
5112 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5113 {
5114         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5116         struct async_poll *apoll;
5117         struct io_poll_table ipt;
5118         __poll_t mask, ret;
5119         int rw;
5120
5121         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5122                 return false;
5123         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5124                 return false;
5125         if (def->pollin)
5126                 rw = READ;
5127         else if (def->pollout)
5128                 rw = WRITE;
5129         else
5130                 return false;
5131         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5132         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5133                 return false;
5134
5135         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5136         if (unlikely(!apoll))
5137                 return false;
5138         apoll->double_poll = NULL;
5139
5140         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5141         req->apoll = apoll;
5142
5143         mask = 0;
5144         if (def->pollin)
5145                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5146         if (def->pollout)
5147                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5148
5149         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5150         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5151             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5152                 mask &= ~POLLIN;
5153
5154         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5155
5156         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5157
5158         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5159                                         io_async_wake);
5160         if (ret || ipt.error) {
5161                 io_poll_remove_double(req);
5162                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5163                 kfree(apoll->double_poll);
5164                 kfree(apoll);
5165                 return false;
5166         }
5167         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5168         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5169                                         apoll->poll.events);
5170         return true;
5171 }
5172
5173 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5174                                  struct io_poll_iocb *poll)
5175 {
5176         bool do_complete = false;
5177
5178         spin_lock(&poll->head->lock);
5179         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5180         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5181                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5182                 do_complete = true;
5183         }
5184         spin_unlock(&poll->head->lock);
5185         hash_del(&req->hash_node);
5186         return do_complete;
5187 }
5188
5189 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5190 {
5191         bool do_complete;
5192
5193         io_poll_remove_double(req);
5194
5195         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5196                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5197         } else {
5198                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5199
5200                 /* non-poll requests have submit ref still */
5201                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5202                 if (do_complete) {
5203                         io_put_req(req);
5204                         kfree(apoll->double_poll);
5205                         kfree(apoll);
5206                 }
5207         }
5208
5209         if (do_complete) {
5210                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5211                 io_commit_cqring(req->ctx);
5212                 req_set_fail_links(req);
5213                 io_put_req_deferred(req, 1);
5214         }
5215
5216         return do_complete;
5217 }
5218
5219 /*
5220  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5221  */
5222 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5223                                struct files_struct *files)
5224 {
5225         struct hlist_node *tmp;
5226         struct io_kiocb *req;
5227         int posted = 0, i;
5228
5229         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5230         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5231                 struct hlist_head *list;
5232
5233                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5234                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5235                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5236                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5237                 }
5238         }
5239         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5240
5241         if (posted)
5242                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5243
5244         return posted != 0;
5245 }
5246
5247 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5248 {
5249         struct hlist_head *list;
5250         struct io_kiocb *req;
5251
5252         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5253         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5254                 if (sqe_addr != req->user_data)
5255                         continue;
5256                 if (io_poll_remove_one(req))
5257                         return 0;
5258                 return -EALREADY;
5259         }
5260
5261         return -ENOENT;
5262 }
5263
5264 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5265                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5266 {
5267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5268                 return -EINVAL;
5269         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5270             sqe->poll_events)
5271                 return -EINVAL;
5272
5273         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5274         return 0;
5275 }
5276
5277 /*
5278  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5279  * and remove it if found.
5280  */
5281 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5282 {
5283         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5284         int ret;
5285
5286         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5287         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5288         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5289
5290         if (ret < 0)
5291                 req_set_fail_links(req);
5292         io_req_complete(req, ret);
5293         return 0;
5294 }
5295
5296 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5297                         void *key)
5298 {
5299         struct io_kiocb *req = wait->private;
5300         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5301
5302         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5303 }
5304
5305 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5306                                struct poll_table_struct *p)
5307 {
5308         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5309
5310         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5311 }
5312
5313 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5314 {
5315         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5316         u32 events;
5317
5318         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5319                 return -EINVAL;
5320         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5321                 return -EINVAL;
5322
5323         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5324 #ifdef __BIG_ENDIAN
5325         events = swahw32(events);
5326 #endif
5327         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5328                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5329         return 0;
5330 }
5331
5332 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5333 {
5334         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5335         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5336         struct io_poll_table ipt;
5337         __poll_t mask;
5338
5339         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5340
5341         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5342                                         io_poll_wake);
5343
5344         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5345                 ipt.error = 0;
5346                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5347         }
5348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5349
5350         if (mask) {
5351                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5352                 io_put_req(req);
5353         }
5354         return ipt.error;
5355 }
5356
5357 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5358 {
5359         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5360                                                 struct io_timeout_data, timer);
5361         struct io_kiocb *req = data->req;
5362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5363         unsigned long flags;
5364
5365         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5366         list_del_init(&req->timeout.list);
5367         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5368                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5369
5370         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5371         io_commit_cqring(ctx);
5372         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5373
5374         io_cqring_ev_posted(ctx);
5375         req_set_fail_links(req);
5376         io_put_req(req);
5377         return HRTIMER_NORESTART;
5378 }
5379
5380 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5381                                            __u64 user_data)
5382 {
5383         struct io_timeout_data *io;
5384         struct io_kiocb *req;
5385         int ret = -ENOENT;
5386
5387         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5388                 if (user_data == req->user_data) {
5389                         ret = 0;
5390                         break;
5391                 }
5392         }
5393
5394         if (ret == -ENOENT)
5395                 return ERR_PTR(ret);
5396
5397         io = req->async_data;
5398         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5399         if (ret == -1)
5400                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5401         list_del_init(&req->timeout.list);
5402         return req;
5403 }
5404
5405 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5406 {
5407         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5408
5409         if (IS_ERR(req))
5410                 return PTR_ERR(req);
5411
5412         req_set_fail_links(req);
5413         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5414         io_put_req_deferred(req, 1);
5415         return 0;
5416 }
5417
5418 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5419                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5420 {
5421         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5422         struct io_timeout_data *data;
5423
5424         if (IS_ERR(req))
5425                 return PTR_ERR(req);
5426
5427         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5428         data = req->async_data;
5429         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5430         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5431         data->timer.function = io_timeout_fn;
5432         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5433         return 0;
5434 }
5435
5436 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5437                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5438 {
5439         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5440
5441         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5442                 return -EINVAL;
5443         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5444                 return -EINVAL;
5445         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5446                 return -EINVAL;
5447
5448         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5449         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5450         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5451                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5452                         return -EINVAL;
5453                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5454                         return -EFAULT;
5455         } else if (tr->flags) {
5456                 /* timeout removal doesn't support flags */
5457                 return -EINVAL;
5458         }
5459
5460         return 0;
5461 }
5462
5463 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5464 {
5465         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5466                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5467 }
5468
5469 /*
5470  * Remove or update an existing timeout command
5471  */
5472 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5473 {
5474         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5475         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5476         int ret;
5477
5478         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5479         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5480                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5481         else
5482                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5483                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5484
5485         io_cqring_fill_event(req, ret);
5486         io_commit_cqring(ctx);
5487         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5488         io_cqring_ev_posted(ctx);
5489         if (ret < 0)
5490                 req_set_fail_links(req);
5491         io_put_req(req);
5492         return 0;
5493 }
5494
5495 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5496                            bool is_timeout_link)
5497 {
5498         struct io_timeout_data *data;
5499         unsigned flags;
5500         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5501
5502         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5503                 return -EINVAL;
5504         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5505                 return -EINVAL;
5506         if (off && is_timeout_link)
5507                 return -EINVAL;
5508         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5509         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5510                 return -EINVAL;
5511
5512         req->timeout.off = off;
5513
5514         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5515                 return -ENOMEM;
5516
5517         data = req->async_data;
5518         data->req = req;
5519
5520         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5521                 return -EFAULT;
5522
5523         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5524         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5525         io_req_track_inflight(req);
5526         return 0;
5527 }
5528
5529 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5530 {
5531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5532         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5533         struct list_head *entry;
5534         u32 tail, off = req->timeout.off;
5535
5536         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5537
5538         /*
5539          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5540          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5541          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5542          */
5543         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5544                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5545                 goto add;
5546         }
5547
5548         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5549         req->timeout.target_seq = tail + off;
5550
5551         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5552          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5553          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5554          */
5555         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5556
5557         /*
5558          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5559          * the one we need first.
5560          */
5561         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5562                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5563                                                   timeout.list);
5564
5565                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5566                         continue;
5567                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5568                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5569                         break;
5570         }
5571 add:
5572         list_add(&req->timeout.list, entry);
5573         data->timer.function = io_timeout_fn;
5574         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5575         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5576         return 0;
5577 }
5578
5579 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5580 {
5581         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5582
5583         return req->user_data == (unsigned long) data;
5584 }
5585
5586 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, void *sqe_addr)
5587 {
5588         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5589         int ret = 0;
5590
5591         if (!tctx->io_wq)
5592                 return -ENOENT;
5593
5594         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5595         switch (cancel_ret) {
5596         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5597                 ret = 0;
5598                 break;
5599         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5600                 ret = -EALREADY;
5601                 break;
5602         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5603                 ret = -ENOENT;
5604                 break;
5605         }
5606
5607         return ret;
5608 }
5609
5610 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5611                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5612                                      int success_ret)
5613 {
5614         unsigned long flags;
5615         int ret;
5616
5617         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring,
5618                                         (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5619         if (ret != -ENOENT) {
5620                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5621                 goto done;
5622         }
5623
5624         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5625         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5626         if (ret != -ENOENT)
5627                 goto done;
5628         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5629 done:
5630         if (!ret)
5631                 ret = success_ret;
5632         io_cqring_fill_event(req, ret);
5633         io_commit_cqring(ctx);
5634         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5635         io_cqring_ev_posted(ctx);
5636
5637         if (ret < 0)
5638                 req_set_fail_links(req);
5639         io_put_req(req);
5640 }
5641
5642 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5643                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5644 {
5645         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5646                 return -EINVAL;
5647         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5648                 return -EINVAL;
5649         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5657 {
5658         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5659
5660         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5661         return 0;
5662 }
5663
5664 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5665                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5666 {
5667         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5668                 return -EINVAL;
5669         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5670                 return -EINVAL;
5671         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5672                 return -EINVAL;
5673
5674         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5675         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5676         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5677                 return -EINVAL;
5678         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5679         return 0;
5680 }
5681
5682 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5683 {
5684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5685         struct io_uring_rsrc_update up;
5686         int ret;
5687
5688         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5689                 return -EAGAIN;
5690
5691         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5692         up.data = req->rsrc_update.arg;
5693
5694         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5695         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5696         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5697
5698         if (ret < 0)
5699                 req_set_fail_links(req);
5700         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5701         return 0;
5702 }
5703
5704 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5705 {
5706         switch (req->opcode) {
5707         case IORING_OP_NOP:
5708                 return 0;
5709         case IORING_OP_READV:
5710         case IORING_OP_READ_FIXED:
5711         case IORING_OP_READ:
5712                 return io_read_prep(req, sqe);
5713         case IORING_OP_WRITEV:
5714         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5715         case IORING_OP_WRITE:
5716                 return io_write_prep(req, sqe);
5717         case IORING_OP_POLL_ADD:
5718                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5719         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5720                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5721         case IORING_OP_FSYNC:
5722                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5723         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5724                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5725         case IORING_OP_SENDMSG:
5726         case IORING_OP_SEND:
5727                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_RECVMSG:
5729         case IORING_OP_RECV:
5730                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5731         case IORING_OP_CONNECT:
5732                 return io_connect_prep(req, sqe);
5733         case IORING_OP_TIMEOUT:
5734                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5735         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5736                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5738                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5739         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5740                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5741         case IORING_OP_ACCEPT:
5742                 return io_accept_prep(req, sqe);
5743         case IORING_OP_FALLOCATE:
5744                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5745         case IORING_OP_OPENAT:
5746                 return io_openat_prep(req, sqe);
5747         case IORING_OP_CLOSE:
5748                 return io_close_prep(req, sqe);
5749         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5750                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5751         case IORING_OP_STATX:
5752                 return io_statx_prep(req, sqe);
5753         case IORING_OP_FADVISE:
5754                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5755         case IORING_OP_MADVISE:
5756                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5757         case IORING_OP_OPENAT2:
5758                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5759         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5760                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5761         case IORING_OP_SPLICE:
5762                 return io_splice_prep(req, sqe);
5763         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5764                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5765         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5766                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5767         case IORING_OP_TEE:
5768                 return io_tee_prep(req, sqe);
5769         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5770                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5771         case IORING_OP_RENAMEAT:
5772                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5773         case IORING_OP_UNLINKAT:
5774                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5775         }
5776
5777         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5778                         req->opcode);
5779         return-EINVAL;
5780 }
5781
5782 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5783 {
5784         switch (req->opcode) {
5785         case IORING_OP_READV:
5786         case IORING_OP_READ_FIXED:
5787         case IORING_OP_READ:
5788                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5789         case IORING_OP_WRITEV:
5790         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5791         case IORING_OP_WRITE:
5792                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5793         case IORING_OP_SENDMSG:
5794         case IORING_OP_SEND:
5795                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5796         case IORING_OP_RECVMSG:
5797         case IORING_OP_RECV:
5798                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5799         case IORING_OP_CONNECT:
5800                 return io_connect_prep_async(req);
5801         }
5802         return 0;
5803 }
5804
5805 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5806 {
5807         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5808                 return 0;
5809         /* some opcodes init it during the inital prep */
5810         if (req->async_data)
5811                 return 0;
5812         if (__io_alloc_async_data(req))
5813                 return -EAGAIN;
5814         return io_req_prep_async(req);
5815 }
5816
5817 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5818 {
5819         struct io_kiocb *pos;
5820         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5821         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5822
5823         io_for_each_link(pos, req)
5824                 nr_reqs++;
5825
5826         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5827         return total_submitted - nr_reqs;
5828 }
5829
5830 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5831 {
5832         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5833         struct io_defer_entry *de;
5834         int ret;
5835         u32 seq;
5836
5837         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5838         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5839                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5840                 return 0;
5841
5842         seq = io_get_sequence(req);
5843         /* Still a chance to pass the sequence check */
5844         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5845                 return 0;
5846
5847         ret = io_req_defer_prep(req);
5848         if (ret)
5849                 return ret;
5850         io_prep_async_link(req);
5851         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5852         if (!de)
5853                 return -ENOMEM;
5854
5855         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5856         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5857                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5858                 kfree(de);
5859                 io_queue_async_work(req);
5860                 return -EIOCBQUEUED;
5861         }
5862
5863         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5864         de->req = req;
5865         de->seq = seq;
5866         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5867         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5868         return -EIOCBQUEUED;
5869 }
5870
5871 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5872 {
5873         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5874                 switch (req->opcode) {
5875                 case IORING_OP_READV:
5876                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5877                 case IORING_OP_READ:
5878                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5879                         break;
5880                 case IORING_OP_RECVMSG:
5881                 case IORING_OP_RECV:
5882                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5883                         break;
5884                 }
5885                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5886         }
5887
5888         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5889                 switch (req->opcode) {
5890                 case IORING_OP_READV:
5891                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5892                 case IORING_OP_READ:
5893                 case IORING_OP_WRITEV:
5894                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5895                 case IORING_OP_WRITE: {
5896                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5897                         if (io->free_iovec)
5898                                 kfree(io->free_iovec);
5899                         break;
5900                         }
5901                 case IORING_OP_RECVMSG:
5902                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5903                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5904
5905                         kfree(io->free_iov);
5906                         break;
5907                         }
5908                 case IORING_OP_SPLICE:
5909                 case IORING_OP_TEE:
5910                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5911                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5912                         break;
5913                 case IORING_OP_OPENAT:
5914                 case IORING_OP_OPENAT2:
5915                         if (req->open.filename)
5916                                 putname(req->open.filename);
5917                         break;
5918                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5919                         putname(req->rename.oldpath);
5920                         putname(req->rename.newpath);
5921                         break;
5922                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5923                         putname(req->unlink.filename);
5924                         break;
5925                 }
5926                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5927         }
5928 }
5929
5930 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5931 {
5932         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5933         const struct cred *creds = NULL;
5934         int ret;
5935
5936         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
5937                 creds = override_creds(req->work.creds);
5938
5939         switch (req->opcode) {
5940         case IORING_OP_NOP:
5941                 ret = io_nop(req, issue_flags);
5942                 break;
5943         case IORING_OP_READV:
5944         case IORING_OP_READ_FIXED:
5945         case IORING_OP_READ:
5946                 ret = io_read(req, issue_flags);
5947                 break;
5948         case IORING_OP_WRITEV:
5949         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5950         case IORING_OP_WRITE:
5951                 ret = io_write(req, issue_flags);
5952                 break;
5953         case IORING_OP_FSYNC:
5954                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
5955                 break;
5956         case IORING_OP_POLL_ADD:
5957                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
5958                 break;
5959         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5960                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
5961                 break;
5962         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5963                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
5964                 break;
5965         case IORING_OP_SENDMSG:
5966                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
5967                 break;
5968         case IORING_OP_SEND:
5969                 ret = io_send(req, issue_flags);
5970                 break;
5971         case IORING_OP_RECVMSG:
5972                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
5973                 break;
5974         case IORING_OP_RECV:
5975                 ret = io_recv(req, issue_flags);
5976                 break;
5977         case IORING_OP_TIMEOUT:
5978                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
5979                 break;
5980         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5981                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
5982                 break;
5983         case IORING_OP_ACCEPT:
5984                 ret = io_accept(req, issue_flags);
5985                 break;
5986         case IORING_OP_CONNECT:
5987                 ret = io_connect(req, issue_flags);
5988                 break;
5989         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5990                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
5991                 break;
5992         case IORING_OP_FALLOCATE:
5993                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
5994                 break;
5995         case IORING_OP_OPENAT:
5996                 ret = io_openat(req, issue_flags);
5997                 break;
5998         case IORING_OP_CLOSE:
5999                 ret = io_close(req, issue_flags);
6000                 break;
6001         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6002                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6003                 break;
6004         case IORING_OP_STATX:
6005                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6006                 break;
6007         case IORING_OP_FADVISE:
6008                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6009                 break;
6010         case IORING_OP_MADVISE:
6011                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6012                 break;
6013         case IORING_OP_OPENAT2:
6014                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6015                 break;
6016         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6017                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6018                 break;
6019         case IORING_OP_SPLICE:
6020                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6021                 break;
6022         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6023                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6024                 break;
6025         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6026                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6027                 break;
6028         case IORING_OP_TEE:
6029                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6030                 break;
6031         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6032                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_RENAMEAT:
6035                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_UNLINKAT:
6038                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6039                 break;
6040         default:
6041                 ret = -EINVAL;
6042                 break;
6043         }
6044
6045         if (creds)
6046                 revert_creds(creds);
6047
6048         if (ret)
6049                 return ret;
6050
6051         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6052         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6053                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6054
6055                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6056                 if (in_async)
6057                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6058
6059                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6060
6061                 if (in_async)
6062                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6063         }
6064
6065         return 0;
6066 }
6067
6068 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6069 {
6070         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6071         struct io_kiocb *timeout;
6072         int ret = 0;
6073
6074         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6075         if (timeout)
6076                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6077
6078         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6079                 ret = -ECANCELED;
6080
6081         if (!ret) {
6082                 do {
6083                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6084                         /*
6085                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6086                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6087                          * wait for request slots on the block side.
6088                          */
6089                         if (ret != -EAGAIN)
6090                                 break;
6091                         cond_resched();
6092                 } while (1);
6093         }
6094
6095         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6096         if (ret) {
6097                 /* io-wq is going to take one down */
6098                 refcount_inc(&req->refs);
6099                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6100         }
6101 }
6102
6103 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6104                                               int index)
6105 {
6106         struct fixed_rsrc_table *table;
6107
6108         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6109         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6110 }
6111
6112 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6113                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6114 {
6115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6116         struct file *file;
6117
6118         if (fixed) {
6119                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6120                         return NULL;
6121                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6122                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6123                 io_set_resource_node(req);
6124         } else {
6125                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6126                 file = __io_file_get(state, fd);
6127         }
6128
6129         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6130                 io_req_track_inflight(req);
6131         return file;
6132 }
6133
6134 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6135 {
6136         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6137                                                 struct io_timeout_data, timer);
6138         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6140         unsigned long flags;
6141
6142         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6143         prev = req->timeout.head;
6144         req->timeout.head = NULL;
6145
6146         /*
6147          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6148          * race with the completion of the linked work.
6149          */
6150         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6151                 io_remove_next_linked(prev);
6152         else
6153                 prev = NULL;
6154         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6155
6156         if (prev) {
6157                 req_set_fail_links(prev);
6158                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6159                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6160         } else {
6161                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6162                 io_put_req_deferred(req, 1);
6163         }
6164         return HRTIMER_NORESTART;
6165 }
6166
6167 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6168 {
6169         /*
6170          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6171          * before we got a chance to setup the timer
6172          */
6173         if (req->timeout.head) {
6174                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6175
6176                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6177                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6178                                 data->mode);
6179         }
6180 }
6181
6182 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6183 {
6184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6185
6186         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6187         __io_queue_linked_timeout(req);
6188         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6189
6190         /* drop submission reference */
6191         io_put_req(req);
6192 }
6193
6194 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6195 {
6196         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6197
6198         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6199             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6200                 return NULL;
6201
6202         nxt->timeout.head = req;
6203         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6204         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6205         return nxt;
6206 }
6207
6208 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6209 {
6210         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6211         int ret;
6212
6213         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6214
6215         /*
6216          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6217          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6218          */
6219         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6220                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6221                         /*
6222                          * Queued up for async execution, worker will release
6223                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6224                          */
6225                         io_queue_async_work(req);
6226                 }
6227         } else if (likely(!ret)) {
6228                 /* drop submission reference */
6229                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6230                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6231                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6232
6233                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6234                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6235                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6236                 } else {
6237                         io_put_req(req);
6238                 }
6239         } else {
6240                 req_set_fail_links(req);
6241                 io_put_req(req);
6242                 io_req_complete(req, ret);
6243         }
6244         if (linked_timeout)
6245                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6246 }
6247
6248 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6249 {
6250         int ret;
6251
6252         ret = io_req_defer(req);
6253         if (ret) {
6254                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6255 fail_req:
6256                         req_set_fail_links(req);
6257                         io_put_req(req);
6258                         io_req_complete(req, ret);
6259                 }
6260         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6261                 ret = io_req_defer_prep(req);
6262                 if (unlikely(ret))
6263                         goto fail_req;
6264                 io_queue_async_work(req);
6265         } else {
6266                 __io_queue_sqe(req);
6267         }
6268 }
6269
6270 /*
6271  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6272  *
6273  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6274  */
6275 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6276                                         struct io_kiocb *req,
6277                                         unsigned int sqe_flags)
6278 {
6279         if (!ctx->restricted)
6280                 return true;
6281
6282         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6283                 return false;
6284
6285         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6286             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6287                 return false;
6288
6289         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6290                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6291                 return false;
6292
6293         return true;
6294 }
6295
6296 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6297                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6298 {
6299         struct io_submit_state *state;
6300         unsigned int sqe_flags;
6301         int personality, ret = 0;
6302
6303         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6304         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6305         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6306         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6307         req->async_data = NULL;
6308         req->file = NULL;
6309         req->ctx = ctx;
6310         req->link = NULL;
6311         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6312         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6313         refcount_set(&req->refs, 2);
6314         req->task = current;
6315         req->result = 0;
6316
6317         /* enforce forwards compatibility on users */
6318         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6319                 req->flags = 0;
6320                 return -EINVAL;
6321         }
6322
6323         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6324                 return -EINVAL;
6325
6326         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6327                 return -EACCES;
6328
6329         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6330             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6331                 return -EOPNOTSUPP;
6332
6333         req->work.list.next = NULL;
6334         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6335         if (personality) {
6336                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, personality);
6337                 if (!req->work.creds)
6338                         return -EINVAL;
6339                 get_cred(req->work.creds);
6340         } else {
6341                 req->work.creds = NULL;
6342         }
6343         req->work.flags = 0;
6344         state = &ctx->submit_state;
6345
6346         /*
6347          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6348          * is potentially a read/write to block based storage.
6349          */
6350         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6351             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6352                 blk_start_plug(&state->plug);
6353                 state->plug_started = true;
6354         }
6355
6356         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6357                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6358
6359                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6360                 if (unlikely(!req->file))
6361                         ret = -EBADF;
6362         }
6363
6364         state->ios_left--;
6365         return ret;
6366 }
6367
6368 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6369                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6370 {
6371         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6372         int ret;
6373
6374         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6375         if (unlikely(ret)) {
6376 fail_req:
6377                 io_put_req(req);
6378                 io_req_complete(req, ret);
6379                 if (link->head) {
6380                         /* fail even hard links since we don't submit */
6381                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6382                         io_put_req(link->head);
6383                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6384                         link->head = NULL;
6385                 }
6386                 return ret;
6387         }
6388         ret = io_req_prep(req, sqe);
6389         if (unlikely(ret))
6390                 goto fail_req;
6391
6392         /* don't need @sqe from now on */
6393         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6394                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6395
6396         /*
6397          * If we already have a head request, queue this one for async
6398          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6399          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6400          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6401          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6402          */
6403         if (link->head) {
6404                 struct io_kiocb *head = link->head;
6405
6406                 /*
6407                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6408                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6409                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6410                  * next after the link request. The last one is done via
6411                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6412                  */
6413                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6414                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6415                         ctx->drain_next = 1;
6416                 }
6417                 ret = io_req_defer_prep(req);
6418                 if (unlikely(ret))
6419                         goto fail_req;
6420                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6421                 link->last->link = req;
6422                 link->last = req;
6423
6424                 /* last request of a link, enqueue the link */
6425                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6426                         io_queue_sqe(head);
6427                         link->head = NULL;
6428                 }
6429         } else {
6430                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6431                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6432                         ctx->drain_next = 0;
6433                 }
6434                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6435                         link->head = req;
6436                         link->last = req;
6437                 } else {
6438                         io_queue_sqe(req);
6439                 }
6440         }
6441
6442         return 0;
6443 }
6444
6445 /*
6446  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6447  */
6448 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6449                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6450 {
6451         if (state->link.head)
6452                 io_queue_sqe(state->link.head);
6453         if (state->comp.nr)
6454                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6455         if (state->plug_started)
6456                 blk_finish_plug(&state->plug);
6457         io_state_file_put(state);
6458 }
6459
6460 /*
6461  * Start submission side cache.
6462  */
6463 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6464                                   unsigned int max_ios)
6465 {
6466         state->plug_started = false;
6467         state->ios_left = max_ios;
6468         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6469         state->link.head = NULL;
6470 }
6471
6472 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6473 {
6474         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6475
6476         /*
6477          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6478          * since once we write the new head, the application could
6479          * write new data to them.
6480          */
6481         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6482 }
6483
6484 /*
6485  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6486  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6487  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6488  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6489  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6490  * prevent a re-load down the line.
6491  */
6492 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6493 {
6494         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6495         unsigned head;
6496
6497         /*
6498          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6499          *
6500          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6501          *    head updates.
6502          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6503          *    though the application is the one updating it.
6504          */
6505         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6506         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6507                 return &ctx->sq_sqes[head];
6508
6509         /* drop invalid entries */
6510         ctx->cached_sq_dropped++;
6511         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6512         return NULL;
6513 }
6514
6515 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6516 {
6517         int submitted = 0;
6518
6519         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6520         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6521                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6522                         return -EBUSY;
6523         }
6524
6525         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6526         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6527
6528         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6529                 return -EAGAIN;
6530
6531         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6532         refcount_add(nr, &current->usage);
6533         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6534
6535         while (submitted < nr) {
6536                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6537                 struct io_kiocb *req;
6538
6539                 req = io_alloc_req(ctx);
6540                 if (unlikely(!req)) {
6541                         if (!submitted)
6542                                 submitted = -EAGAIN;
6543                         break;
6544                 }
6545                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6546                 if (unlikely(!sqe)) {
6547                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6548                         break;
6549                 }
6550                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6551                 submitted++;
6552                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6553                         break;
6554         }
6555
6556         if (unlikely(submitted != nr)) {
6557                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6558                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6559                 int unused = nr - ref_used;
6560
6561                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6562                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6563                 put_task_struct_many(current, unused);
6564         }
6565
6566         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6567          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6568         io_commit_sqring(ctx);
6569
6570         return submitted;
6571 }
6572
6573 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6574 {
6575         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6576         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6577         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6578         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6579 }
6580
6581 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6582 {
6583         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6584         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6586 }
6587
6588 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6589 {
6590         unsigned int to_submit;
6591         int ret = 0;
6592
6593         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6594         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6595         if (cap_entries && to_submit > 8)
6596                 to_submit = 8;
6597
6598         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6599                 unsigned nr_events = 0;
6600
6601                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6602                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6603                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6604
6605                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6606                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6607                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6608         }
6609
6610         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6611                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6612
6613         return ret;
6614 }
6615
6616 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6617 {
6618         struct io_ring_ctx *ctx;
6619         unsigned sq_thread_idle = 0;
6620
6621         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6622                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6623                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6624         }
6625
6626         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6627 }
6628
6629 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6630 {
6631         struct io_ring_ctx *ctx;
6632
6633         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6634                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6635                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6636                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6637         }
6638
6639         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6640 }
6641
6642 static bool io_sq_thread_should_stop(struct io_sq_data *sqd)
6643 {
6644         return test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6645 }
6646
6647 static bool io_sq_thread_should_park(struct io_sq_data *sqd)
6648 {
6649         return test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
6650 }
6651
6652 static void io_sq_thread_parkme(struct io_sq_data *sqd)
6653 {
6654         for (;;) {
6655                 /*
6656                  * TASK_PARKED is a special state; we must serialize against
6657                  * possible pending wakeups to avoid store-store collisions on
6658                  * task->state.
6659                  *
6660                  * Such a collision might possibly result in the task state
6661                  * changin from TASK_PARKED and us failing the
6662                  * wait_task_inactive() in kthread_park().
6663                  */
6664                 set_special_state(TASK_PARKED);
6665                 if (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state))
6666                         break;
6667
6668                 /*
6669                  * Thread is going to call schedule(), do not preempt it,
6670                  * or the caller of kthread_park() may spend more time in
6671                  * wait_task_inactive().
6672                  */
6673                 preempt_disable();
6674                 complete(&sqd->parked);
6675                 schedule_preempt_disabled();
6676                 preempt_enable();
6677         }
6678         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6679 }
6680
6681 static int io_sq_thread(void *data)
6682 {
6683         struct io_sq_data *sqd = data;
6684         struct io_ring_ctx *ctx;
6685         unsigned long timeout = 0;
6686         char buf[TASK_COMM_LEN];
6687         DEFINE_WAIT(wait);
6688
6689         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6690         set_task_comm(current, buf);
6691         current->pf_io_worker = NULL;
6692
6693         if (sqd->sq_cpu != -1)
6694                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6695         else
6696                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6697         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6698
6699         wait_for_completion(&sqd->startup);
6700
6701         while (!io_sq_thread_should_stop(sqd)) {
6702                 int ret;
6703                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6704
6705                 /*
6706                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6707                  * thread parking. This synchronizes the thread vs users,
6708                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6709                  */
6710                 if (io_sq_thread_should_park(sqd)) {
6711                         io_sq_thread_parkme(sqd);
6712                         continue;
6713                 }
6714                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
6715                         io_sqd_init_new(sqd);
6716                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6717                 }
6718                 if (fatal_signal_pending(current))
6719                         break;
6720                 sqt_spin = false;
6721                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6722                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6723                         const struct cred *creds = NULL;
6724
6725                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6726                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6727                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6728                         if (creds)
6729                                 revert_creds(creds);
6730                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6731                                 sqt_spin = true;
6732                 }
6733
6734                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6735                         io_run_task_work();
6736                         cond_resched();
6737                         if (sqt_spin)
6738                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6739                         continue;
6740                 }
6741
6742                 needs_sched = true;
6743                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6744                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6745                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6746                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6747                                 needs_sched = false;
6748                                 break;
6749                         }
6750                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6751                                 needs_sched = false;
6752                                 break;
6753                         }
6754                 }
6755
6756                 if (needs_sched && !io_sq_thread_should_park(sqd)) {
6757                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6758                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6759
6760                         schedule();
6761                         try_to_freeze();
6762                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6763                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6764                 }
6765
6766                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6767                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6768         }
6769
6770         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6771                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6772
6773         io_run_task_work();
6774
6775         /*
6776          * Ensure that we park properly if racing with someone trying to park
6777          * while we're exiting. If we fail to grab the lock, check park and
6778          * park if necessary. The ordering with the park bit and the lock
6779          * ensures that we catch this reliably.
6780          */
6781         if (!mutex_trylock(&sqd->lock)) {
6782                 if (io_sq_thread_should_park(sqd))
6783                         io_sq_thread_parkme(sqd);
6784                 mutex_lock(&sqd->lock);
6785         }
6786
6787         sqd->thread = NULL;
6788         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6789                 ctx->sqo_exec = 1;
6790                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6791         }
6792
6793         complete(&sqd->exited);
6794         mutex_unlock(&sqd->lock);
6795         do_exit(0);
6796 }
6797
6798 struct io_wait_queue {
6799         struct wait_queue_entry wq;
6800         struct io_ring_ctx *ctx;
6801         unsigned to_wait;
6802         unsigned nr_timeouts;
6803 };
6804
6805 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6806 {
6807         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6808
6809         /*
6810          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6811          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6812          * regardless of event count.
6813          */
6814         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6815                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6816 }
6817
6818 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6819                             int wake_flags, void *key)
6820 {
6821         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6822                                                         wq);
6823
6824         /*
6825          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6826          * the task, and the next invocation will do it.
6827          */
6828         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6829                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6830         return -1;
6831 }
6832
6833 static int io_run_task_work_sig(void)
6834 {
6835         if (io_run_task_work())
6836                 return 1;
6837         if (!signal_pending(current))
6838                 return 0;
6839         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6840                 return -ERESTARTSYS;
6841         return -EINTR;
6842 }
6843
6844 /* when returns >0, the caller should retry */
6845 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6846                                           struct io_wait_queue *iowq,
6847                                           signed long *timeout)
6848 {
6849         int ret;
6850
6851         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6852         ret = io_run_task_work_sig();
6853         if (ret || io_should_wake(iowq))
6854                 return ret;
6855         /* let the caller flush overflows, retry */
6856         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6857                 return 1;
6858
6859         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6860         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6861 }
6862
6863 /*
6864  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6865  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6866  */
6867 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6868                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6869                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6870 {
6871         struct io_wait_queue iowq = {
6872                 .wq = {
6873                         .private        = current,
6874                         .func           = io_wake_function,
6875                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6876                 },
6877                 .ctx            = ctx,
6878                 .to_wait        = min_events,
6879         };
6880         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6881         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6882         int ret;
6883
6884         do {
6885                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6886                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6887                         return 0;
6888                 if (!io_run_task_work())
6889                         break;
6890         } while (1);
6891
6892         if (sig) {
6893 #ifdef CONFIG_COMPAT
6894                 if (in_compat_syscall())
6895                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6896                                                       sigsz);
6897                 else
6898 #endif
6899                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6900
6901                 if (ret)
6902                         return ret;
6903         }
6904
6905         if (uts) {
6906                 struct timespec64 ts;
6907
6908                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6909                         return -EFAULT;
6910                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6911         }
6912
6913         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6914         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6915         do {
6916                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6917                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6918                         ret = -EBUSY;
6919                         break;
6920                 }
6921                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6922                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6923                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6924                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6925                 cond_resched();
6926         } while (ret > 0);
6927
6928         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6929
6930         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6931 }
6932
6933 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6934 {
6935 #if defined(CONFIG_UNIX)
6936         if (ctx->ring_sock) {
6937                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6938                 struct sk_buff *skb;
6939
6940                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6941                         kfree_skb(skb);
6942         }
6943 #else
6944         int i;
6945
6946         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6947                 struct file *file;
6948
6949                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6950                 if (file)
6951                         fput(file);
6952         }
6953 #endif
6954 }
6955
6956 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6957 {
6958         struct fixed_rsrc_data *data;
6959
6960         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6961         complete(&data->done);
6962 }
6963
6964 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6965 {
6966         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6967 }
6968
6969 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6970 {
6971         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6972 }
6973
6974 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6975                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6976                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6977 {
6978         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6979         rsrc_data->node = ref_node;
6980         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6981         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6982         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6983 }
6984
6985 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
6986 {
6987         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
6988
6989         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6990         ref_node = data->node;
6991         data->node = NULL;
6992         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6993         if (ref_node)
6994                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6995 }
6996
6997 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
6998                                struct io_ring_ctx *ctx,
6999                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7000                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7001 {
7002         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7003         int ret;
7004
7005         if (data->quiesce)
7006                 return -ENXIO;
7007
7008         data->quiesce = true;
7009         do {
7010                 ret = -ENOMEM;
7011                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7012                 if (!backup_node)
7013                         break;
7014                 backup_node->rsrc_data = data;
7015                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7016
7017                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7018                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7019                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7020
7021                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7022                 if (!ret)
7023                         break;
7024
7025                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7026                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7027                 backup_node = NULL;
7028                 reinit_completion(&data->done);
7029                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7030                 ret = io_run_task_work_sig();
7031                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7032         } while (ret >= 0);
7033         data->quiesce = false;
7034
7035         if (backup_node)
7036                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7037         return ret;
7038 }
7039
7040 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7041 {
7042         struct fixed_rsrc_data *data;
7043
7044         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7045         if (!data)
7046                 return NULL;
7047
7048         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7049                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7050                 kfree(data);
7051                 return NULL;
7052         }
7053         data->ctx = ctx;
7054         init_completion(&data->done);
7055         return data;
7056 }
7057
7058 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7059 {
7060         percpu_ref_exit(&data->refs);
7061         kfree(data->table);
7062         kfree(data);
7063 }
7064
7065 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7066 {
7067         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7068         unsigned nr_tables, i;
7069         int ret;
7070
7071         /*
7072          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7073          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7074          * run task work.
7075          */
7076         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7077                 return -ENXIO;
7078         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7079         if (ret)
7080                 return ret;
7081
7082         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7083         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7084         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7085                 kfree(data->table[i].files);
7086         free_fixed_rsrc_data(data);
7087         ctx->file_data = NULL;
7088         ctx->nr_user_files = 0;
7089         return 0;
7090 }
7091
7092 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7093         __releases(&sqd->lock)
7094 {
7095         if (sqd->thread == current)
7096                 return;
7097         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7098         if (sqd->thread)
7099                 wake_up_state(sqd->thread, TASK_PARKED);
7100         mutex_unlock(&sqd->lock);
7101 }
7102
7103 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7104         __acquires(&sqd->lock)
7105 {
7106         if (sqd->thread == current)
7107                 return;
7108         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7109         mutex_lock(&sqd->lock);
7110         if (sqd->thread) {
7111                 wake_up_process(sqd->thread);
7112                 wait_for_completion(&sqd->parked);
7113         }
7114 }
7115
7116 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7117 {
7118         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state))
7119                 return;
7120         mutex_lock(&sqd->lock);
7121         if (sqd->thread) {
7122                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7123                 WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state));
7124                 wake_up_process(sqd->thread);
7125                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7126                 wait_for_completion(&sqd->exited);
7127                 WARN_ON_ONCE(sqd->thread);
7128         } else {
7129                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7130         }
7131 }
7132
7133 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7134 {
7135         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7136                 io_sq_thread_stop(sqd);
7137                 kfree(sqd);
7138         }
7139 }
7140
7141 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7142 {
7143         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7144
7145         if (sqd) {
7146                 complete(&sqd->startup);
7147                 if (sqd->thread) {
7148                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7149                         io_sq_thread_park(sqd);
7150                 }
7151
7152                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7153                 list_del(&ctx->sqd_list);
7154                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7155                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7156
7157                 if (sqd->thread)
7158                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7159
7160                 io_put_sq_data(sqd);
7161                 ctx->sq_data = NULL;
7162                 if (ctx->sq_creds)
7163                         put_cred(ctx->sq_creds);
7164         }
7165 }
7166
7167 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7168 {
7169         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7170         struct io_sq_data *sqd;
7171         struct fd f;
7172
7173         f = fdget(p->wq_fd);
7174         if (!f.file)
7175                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7176         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7177                 fdput(f);
7178                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7179         }
7180
7181         ctx_attach = f.file->private_data;
7182         sqd = ctx_attach->sq_data;
7183         if (!sqd) {
7184                 fdput(f);
7185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7186         }
7187
7188         refcount_inc(&sqd->refs);
7189         fdput(f);
7190         return sqd;
7191 }
7192
7193 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7194 {
7195         struct io_sq_data *sqd;
7196
7197         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7198                 return io_attach_sq_data(p);
7199
7200         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7201         if (!sqd)
7202                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7203
7204         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7205         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7206         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7207         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7208         mutex_init(&sqd->lock);
7209         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7210         init_completion(&sqd->startup);
7211         init_completion(&sqd->parked);
7212         init_completion(&sqd->exited);
7213         return sqd;
7214 }
7215
7216 #if defined(CONFIG_UNIX)
7217 /*
7218  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7219  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7220  * loops in the file referencing.
7221  */
7222 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7223 {
7224         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7225         struct scm_fp_list *fpl;
7226         struct sk_buff *skb;
7227         int i, nr_files;
7228
7229         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7230         if (!fpl)
7231                 return -ENOMEM;
7232
7233         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7234         if (!skb) {
7235                 kfree(fpl);
7236                 return -ENOMEM;
7237         }
7238
7239         skb->sk = sk;
7240
7241         nr_files = 0;
7242         fpl->user = get_uid(current_user());
7243         for (i = 0; i < nr; i++) {
7244                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7245
7246                 if (!file)
7247                         continue;
7248                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7249                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7250                 nr_files++;
7251         }
7252
7253         if (nr_files) {
7254                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7255                 fpl->count = nr_files;
7256                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7257                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7258                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7259                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7260
7261                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7262                         fput(fpl->fp[i]);
7263         } else {
7264                 kfree_skb(skb);
7265                 kfree(fpl);
7266         }
7267
7268         return 0;
7269 }
7270
7271 /*
7272  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7273  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7274  * garbage collection to take care of this problem for us.
7275  */
7276 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7277 {
7278         unsigned left, total;
7279         int ret = 0;
7280
7281         total = 0;
7282         left = ctx->nr_user_files;
7283         while (left) {
7284                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7285
7286                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7287                 if (ret)
7288                         break;
7289                 left -= this_files;
7290                 total += this_files;
7291         }
7292
7293         if (!ret)
7294                 return 0;
7295
7296         while (total < ctx->nr_user_files) {
7297                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7298
7299                 if (file)
7300                         fput(file);
7301                 total++;
7302         }
7303
7304         return ret;
7305 }
7306 #else
7307 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7308 {
7309         return 0;
7310 }
7311 #endif
7312
7313 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7314                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7315 {
7316         int i;
7317
7318         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7319                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7320                 unsigned this_files;
7321
7322                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7323                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7324                                         GFP_KERNEL);
7325                 if (!table->files)
7326                         break;
7327                 nr_files -= this_files;
7328         }
7329
7330         if (i == nr_tables)
7331                 return 0;
7332
7333         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7334                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7335                 kfree(table->files);
7336         }
7337         return 1;
7338 }
7339
7340 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7341 {
7342         struct file *file = prsrc->file;
7343 #if defined(CONFIG_UNIX)
7344         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7345         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7346         struct sk_buff *skb;
7347         int i;
7348
7349         __skb_queue_head_init(&list);
7350
7351         /*
7352          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7353          * remove this entry and rearrange the file array.
7354          */
7355         skb = skb_dequeue(head);
7356         while (skb) {
7357                 struct scm_fp_list *fp;
7358
7359                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7360                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7361                         int left;
7362
7363                         if (fp->fp[i] != file)
7364                                 continue;
7365
7366                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7367                         left = fp->count - 1 - i;
7368                         if (left) {
7369                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7370                                                 left * sizeof(struct file *));
7371                         }
7372                         fp->count--;
7373                         if (!fp->count) {
7374                                 kfree_skb(skb);
7375                                 skb = NULL;
7376                         } else {
7377                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7378                         }
7379                         fput(file);
7380                         file = NULL;
7381                         break;
7382                 }
7383
7384                 if (!file)
7385                         break;
7386
7387                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7388
7389                 skb = skb_dequeue(head);
7390         }
7391
7392         if (skb_peek(&list)) {
7393                 spin_lock_irq(&head->lock);
7394                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7395                         __skb_queue_tail(head, skb);
7396                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7397         }
7398 #else
7399         fput(file);
7400 #endif
7401 }
7402
7403 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7404 {
7405         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7406         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7407         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7408
7409         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7410                 list_del(&prsrc->list);
7411                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7412                 kfree(prsrc);
7413         }
7414
7415         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7416         kfree(ref_node);
7417         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7418 }
7419
7420 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7421 {
7422         struct io_ring_ctx *ctx;
7423         struct llist_node *node;
7424
7425         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7426         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7427
7428         while (node) {
7429                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7430                 struct llist_node *next = node->next;
7431
7432                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7433                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7434                 node = next;
7435         }
7436 }
7437
7438 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7439                                         unsigned i)
7440 {
7441         struct fixed_rsrc_table *table;
7442
7443         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7444         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7445 }
7446
7447 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7448 {
7449         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7450         struct fixed_rsrc_data *data;
7451         struct io_ring_ctx *ctx;
7452         bool first_add = false;
7453         int delay = HZ;
7454
7455         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7456         data = ref_node->rsrc_data;
7457         ctx = data->ctx;
7458
7459         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7460         ref_node->done = true;
7461
7462         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7463                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7464                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7465                 /* recycle ref nodes in order */
7466                 if (!ref_node->done)
7467                         break;
7468                 list_del(&ref_node->node);
7469                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7470         }
7471         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7472
7473         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7474                 delay = 0;
7475
7476         if (!delay)
7477                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7478         else if (first_add)
7479                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7480 }
7481
7482 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7483                         struct io_ring_ctx *ctx)
7484 {
7485         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7486
7487         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7488         if (!ref_node)
7489                 return NULL;
7490
7491         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7492                             0, GFP_KERNEL)) {
7493                 kfree(ref_node);
7494                 return NULL;
7495         }
7496         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7497         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7498         ref_node->done = false;
7499         return ref_node;
7500 }
7501
7502 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7503                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7504 {
7505         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7506         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7507 }
7508
7509 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7510 {
7511         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7512         kfree(ref_node);
7513 }
7514
7515
7516 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7517                                  unsigned nr_args)
7518 {
7519         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7520         unsigned nr_tables, i;
7521         struct file *file;
7522         int fd, ret = -ENOMEM;
7523         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7524         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7525
7526         if (ctx->file_data)
7527                 return -EBUSY;
7528         if (!nr_args)
7529                 return -EINVAL;
7530         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7531                 return -EMFILE;
7532
7533         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7534         if (!file_data)
7535                 return -ENOMEM;
7536         ctx->file_data = file_data;
7537
7538         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7539         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7540                                    GFP_KERNEL);
7541         if (!file_data->table)
7542                 goto out_free;
7543
7544         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7545                 goto out_free;
7546
7547         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7548                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7549                         ret = -EFAULT;
7550                         goto out_fput;
7551                 }
7552                 /* allow sparse sets */
7553                 if (fd == -1)
7554                         continue;
7555
7556                 file = fget(fd);
7557                 ret = -EBADF;
7558                 if (!file)
7559                         goto out_fput;
7560
7561                 /*
7562                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7563                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7564                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7565                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7566                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7567                  */
7568                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7569                         fput(file);
7570                         goto out_fput;
7571                 }
7572                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7573         }
7574
7575         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7576         if (ret) {
7577                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7578                 return ret;
7579         }
7580
7581         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7582         if (!ref_node) {
7583                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7584                 return -ENOMEM;
7585         }
7586         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7587
7588         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7589         return ret;
7590 out_fput:
7591         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7592                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7593                 if (file)
7594                         fput(file);
7595         }
7596         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7597                 kfree(file_data->table[i].files);
7598         ctx->nr_user_files = 0;
7599 out_free:
7600         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7601         ctx->file_data = NULL;
7602         return ret;
7603 }
7604
7605 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7606                                 int index)
7607 {
7608 #if defined(CONFIG_UNIX)
7609         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7610         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7611         struct sk_buff *skb;
7612
7613         /*
7614          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7615          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7616          * and filling it in.
7617          */
7618         spin_lock_irq(&head->lock);
7619         skb = skb_peek(head);
7620         if (skb) {
7621                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7622
7623                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7624                         __skb_unlink(skb, head);
7625                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7626                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7627                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7628                         fpl->count++;
7629                         spin_lock_irq(&head->lock);
7630                         __skb_queue_head(head, skb);
7631                 } else {
7632                         skb = NULL;
7633                 }
7634         }
7635         spin_unlock_irq(&head->lock);
7636
7637         if (skb) {
7638                 fput(file);
7639                 return 0;
7640         }
7641
7642         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7643 #else
7644         return 0;
7645 #endif
7646 }
7647
7648 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7649 {
7650         struct io_rsrc_put *prsrc;
7651         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7652
7653         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7654         if (!prsrc)
7655                 return -ENOMEM;
7656
7657         prsrc->rsrc = rsrc;
7658         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7659
7660         return 0;
7661 }
7662
7663 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7664                                         struct file *file)
7665 {
7666         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7667 }
7668
7669 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7670                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7671                                  unsigned nr_args)
7672 {
7673         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7674         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7675         struct file *file, **file_slot;
7676         __s32 __user *fds;
7677         int fd, i, err;
7678         __u32 done;
7679         bool needs_switch = false;
7680
7681         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7682                 return -EOVERFLOW;
7683         if (done > ctx->nr_user_files)
7684                 return -EINVAL;
7685
7686         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7687         if (!ref_node)
7688                 return -ENOMEM;
7689         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7690
7691         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7692         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7693                 err = 0;
7694                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7695                         err = -EFAULT;
7696                         break;
7697                 }
7698                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7699                         continue;
7700
7701                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7702                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7703
7704                 if (*file_slot) {
7705                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7706                         if (err)
7707                                 break;
7708                         *file_slot = NULL;
7709                         needs_switch = true;
7710                 }
7711                 if (fd != -1) {
7712                         file = fget(fd);
7713                         if (!file) {
7714                                 err = -EBADF;
7715                                 break;
7716                         }
7717                         /*
7718                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7719                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7720                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7721                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7722                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7723                          * support regular read/write anyway.
7724                          */
7725                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7726                                 fput(file);
7727                                 err = -EBADF;
7728                                 break;
7729                         }
7730                         *file_slot = file;
7731                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7732                         if (err) {
7733                                 *file_slot = NULL;
7734                                 fput(file);
7735                                 break;
7736                         }
7737                 }
7738         }
7739
7740         if (needs_switch) {
7741                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7742                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7743         } else
7744                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7745
7746         return done ? done : err;
7747 }
7748
7749 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7750                                unsigned nr_args)
7751 {
7752         struct io_uring_rsrc_update up;
7753
7754         if (!ctx->file_data)
7755                 return -ENXIO;
7756         if (!nr_args)
7757                 return -EINVAL;
7758         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7759                 return -EFAULT;
7760         if (up.resv)
7761                 return -EINVAL;
7762
7763         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7764 }
7765
7766 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7767 {
7768         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7769
7770         req = io_put_req_find_next(req);
7771         return req ? &req->work : NULL;
7772 }
7773
7774 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7775 {
7776         struct io_wq_hash *hash;
7777         struct io_wq_data data;
7778         unsigned int concurrency;
7779
7780         hash = ctx->hash_map;
7781         if (!hash) {
7782                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7783                 if (!hash)
7784                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7785                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7786                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7787                 ctx->hash_map = hash;
7788         }
7789
7790         data.hash = hash;
7791         data.free_work = io_free_work;
7792         data.do_work = io_wq_submit_work;
7793
7794         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7795         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7796
7797         return io_wq_create(concurrency, &data);
7798 }
7799
7800 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7801                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7802 {
7803         struct io_uring_task *tctx;
7804         int ret;
7805
7806         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7807         if (unlikely(!tctx))
7808                 return -ENOMEM;
7809
7810         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7811         if (unlikely(ret)) {
7812                 kfree(tctx);
7813                 return ret;
7814         }
7815
7816         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7817         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7818                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7819                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7820                 kfree(tctx);
7821                 return ret;
7822         }
7823
7824         xa_init(&tctx->xa);
7825         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7826         tctx->last = NULL;
7827         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7828         tctx->sqpoll = false;
7829         task->io_uring = tctx;
7830         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7831         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7832         tctx->task_state = 0;
7833         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7834         return 0;
7835 }
7836
7837 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7838 {
7839         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7840
7841         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7842         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7843
7844         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7845         kfree(tctx);
7846         tsk->io_uring = NULL;
7847 }
7848
7849 static int io_sq_thread_fork(struct io_sq_data *sqd, struct io_ring_ctx *ctx)
7850 {
7851         struct task_struct *tsk;
7852         int ret;
7853
7854         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7855         reinit_completion(&sqd->parked);
7856         ctx->sqo_exec = 0;
7857         sqd->task_pid = current->pid;
7858         tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7859         if (IS_ERR(tsk))
7860                 return PTR_ERR(tsk);
7861         ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7862         if (ret)
7863                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7864         sqd->thread = tsk;
7865         wake_up_new_task(tsk);
7866         return ret;
7867 }
7868
7869 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7870                                 struct io_uring_params *p)
7871 {
7872         int ret;
7873
7874         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7875         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7876                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7877                 struct fd f;
7878
7879                 f = fdget(p->wq_fd);
7880                 if (!f.file)
7881                         return -ENXIO;
7882                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7883                         fdput(f);
7884                         return -EINVAL;
7885                 }
7886                 fdput(f);
7887         }
7888         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7889                 struct task_struct *tsk;
7890                 struct io_sq_data *sqd;
7891
7892                 ret = -EPERM;
7893                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7894                         goto err;
7895
7896                 sqd = io_get_sq_data(p);
7897                 if (IS_ERR(sqd)) {
7898                         ret = PTR_ERR(sqd);
7899                         goto err;
7900                 }
7901
7902                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7903                 ctx->sq_data = sqd;
7904                 io_sq_thread_park(sqd);
7905                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7906                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7907                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7908                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7909
7910                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7911                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7912                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7913
7914                 if (sqd->thread)
7915                         return 0;
7916
7917                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7918                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7919
7920                         ret = -EINVAL;
7921                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7922                                 goto err;
7923                         if (!cpu_online(cpu))
7924                                 goto err;
7925
7926                         sqd->sq_cpu = cpu;
7927                 } else {
7928                         sqd->sq_cpu = -1;
7929                 }
7930
7931                 sqd->task_pid = current->pid;
7932                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7933                 if (IS_ERR(tsk)) {
7934                         ret = PTR_ERR(tsk);
7935                         goto err;
7936                 }
7937                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7938                 if (ret)
7939                         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7940                 sqd->thread = tsk;
7941                 wake_up_new_task(tsk);
7942                 if (ret)
7943                         goto err;
7944         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7945                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7946                 ret = -EINVAL;
7947                 goto err;
7948         }
7949
7950         return 0;
7951 err:
7952         io_sq_thread_finish(ctx);
7953         return ret;
7954 }
7955
7956 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7957 {
7958         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7959
7960         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
7961         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
7962                 complete(&sqd->startup);
7963 }
7964
7965 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7966                                       unsigned long nr_pages)
7967 {
7968         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7969 }
7970
7971 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7972                                    unsigned long nr_pages)
7973 {
7974         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7975
7976         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7977         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7978
7979         do {
7980                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7981                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7982                 if (new_pages > page_limit)
7983                         return -ENOMEM;
7984         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7985                                         new_pages) != cur_pages);
7986
7987         return 0;
7988 }
7989
7990 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7991 {
7992         if (ctx->user)
7993                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7994
7995         if (ctx->mm_account)
7996                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7997 }
7998
7999 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8000 {
8001         int ret;
8002
8003         if (ctx->user) {
8004                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8005                 if (ret)
8006                         return ret;
8007         }
8008
8009         if (ctx->mm_account)
8010                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8011
8012         return 0;
8013 }
8014
8015 static void io_mem_free(void *ptr)
8016 {
8017         struct page *page;
8018
8019         if (!ptr)
8020                 return;
8021
8022         page = virt_to_head_page(ptr);
8023         if (put_page_testzero(page))
8024                 free_compound_page(page);
8025 }
8026
8027 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8028 {
8029         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8030                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8031
8032         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8033 }
8034
8035 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8036                                 size_t *sq_offset)
8037 {
8038         struct io_rings *rings;
8039         size_t off, sq_array_size;
8040
8041         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8042         if (off == SIZE_MAX)
8043                 return SIZE_MAX;
8044
8045 #ifdef CONFIG_SMP
8046         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8047         if (off == 0)
8048                 return SIZE_MAX;
8049 #endif
8050
8051         if (sq_offset)
8052                 *sq_offset = off;
8053
8054         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8055         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8056                 return SIZE_MAX;
8057
8058         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8059                 return SIZE_MAX;
8060
8061         return off;
8062 }
8063
8064 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8065 {
8066         int i, j;
8067
8068         if (!ctx->user_bufs)
8069                 return -ENXIO;
8070
8071         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8072                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8073
8074                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8075                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8076
8077                 if (imu->acct_pages)
8078                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8079                 kvfree(imu->bvec);
8080                 imu->nr_bvecs = 0;
8081         }
8082
8083         kfree(ctx->user_bufs);
8084         ctx->user_bufs = NULL;
8085         ctx->nr_user_bufs = 0;
8086         return 0;
8087 }
8088
8089 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8090                        void __user *arg, unsigned index)
8091 {
8092         struct iovec __user *src;
8093
8094 #ifdef CONFIG_COMPAT
8095         if (ctx->compat) {
8096                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8097                 struct compat_iovec ciov;
8098
8099                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8100                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8101                         return -EFAULT;
8102
8103                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8104                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8105                 return 0;
8106         }
8107 #endif
8108         src = (struct iovec __user *) arg;
8109         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8110                 return -EFAULT;
8111         return 0;
8112 }
8113
8114 /*
8115  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8116  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8117  * match that one.
8118  *
8119  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8120  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8121  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8122  */
8123 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8124                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8125 {
8126         int i, j;
8127
8128         /* check current page array */
8129         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8130                 if (!PageCompound(pages[i]))
8131                         continue;
8132                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8133                         return true;
8134         }
8135
8136         /* check previously registered pages */
8137         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8138                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8139
8140                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8141                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8142                                 continue;
8143                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8144                                 return true;
8145                 }
8146         }
8147
8148         return false;
8149 }
8150
8151 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8152                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8153                                  struct page **last_hpage)
8154 {
8155         int i, ret;
8156
8157         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8158                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8159                         imu->acct_pages++;
8160                 } else {
8161                         struct page *hpage;
8162
8163                         hpage = compound_head(pages[i]);
8164                         if (hpage == *last_hpage)
8165                                 continue;
8166                         *last_hpage = hpage;
8167                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8168                                 continue;
8169                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8170                 }
8171         }
8172
8173         if (!imu->acct_pages)
8174                 return 0;
8175
8176         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8177         if (ret)
8178                 imu->acct_pages = 0;
8179         return ret;
8180 }
8181
8182 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8183                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8184                                   struct page **last_hpage)
8185 {
8186         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8187         struct page **pages = NULL;
8188         unsigned long off, start, end, ubuf;
8189         size_t size;
8190         int ret, pret, nr_pages, i;
8191
8192         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8193         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8194         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8195         nr_pages = end - start;
8196
8197         ret = -ENOMEM;
8198
8199         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8200         if (!pages)
8201                 goto done;
8202
8203         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8204                               GFP_KERNEL);
8205         if (!vmas)
8206                 goto done;
8207
8208         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8209                                    GFP_KERNEL);
8210         if (!imu->bvec)
8211                 goto done;
8212
8213         ret = 0;
8214         mmap_read_lock(current->mm);
8215         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8216                               pages, vmas);
8217         if (pret == nr_pages) {
8218                 /* don't support file backed memory */
8219                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8220                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8221
8222                         if (vma->vm_file &&
8223                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8224                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8225                                 break;
8226                         }
8227                 }
8228         } else {
8229                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8230         }
8231         mmap_read_unlock(current->mm);
8232         if (ret) {
8233                 /*
8234                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8235                  * release any pages we did get
8236                  */
8237                 if (pret > 0)
8238                         unpin_user_pages(pages, pret);
8239                 kvfree(imu->bvec);
8240                 goto done;
8241         }
8242
8243         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8244         if (ret) {
8245                 unpin_user_pages(pages, pret);
8246                 kvfree(imu->bvec);
8247                 goto done;
8248         }
8249
8250         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8251         size = iov->iov_len;
8252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8253                 size_t vec_len;
8254
8255                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8256                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8257                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8258                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8259                 off = 0;
8260                 size -= vec_len;
8261         }
8262         /* store original address for later verification */
8263         imu->ubuf = ubuf;
8264         imu->len = iov->iov_len;
8265         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8266         ret = 0;
8267 done:
8268         kvfree(pages);
8269         kvfree(vmas);
8270         return ret;
8271 }
8272
8273 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8274 {
8275         if (ctx->user_bufs)
8276                 return -EBUSY;
8277         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8278                 return -EINVAL;
8279
8280         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8281                                         GFP_KERNEL);
8282         if (!ctx->user_bufs)
8283                 return -ENOMEM;
8284
8285         return 0;
8286 }
8287
8288 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8289 {
8290         /*
8291          * Don't impose further limits on the size and buffer
8292          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8293          * submitted if they are wrong.
8294          */
8295         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8296                 return -EFAULT;
8297
8298         /* arbitrary limit, but we need something */
8299         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8300                 return -EFAULT;
8301
8302         return 0;
8303 }
8304
8305 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8306                                    unsigned int nr_args)
8307 {
8308         int i, ret;
8309         struct iovec iov;
8310         struct page *last_hpage = NULL;
8311
8312         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8313         if (ret)
8314                 return ret;
8315
8316         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8317                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8318
8319                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8320                 if (ret)
8321                         break;
8322
8323                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8324                 if (ret)
8325                         break;
8326
8327                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8328                 if (ret)
8329                         break;
8330
8331                 ctx->nr_user_bufs++;
8332         }
8333
8334         if (ret)
8335                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8336
8337         return ret;
8338 }
8339
8340 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8341 {
8342         __s32 __user *fds = arg;
8343         int fd;
8344
8345         if (ctx->cq_ev_fd)
8346                 return -EBUSY;
8347
8348         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8349                 return -EFAULT;
8350
8351         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8352         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8353                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8354                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8355                 return ret;
8356         }
8357
8358         return 0;
8359 }
8360
8361 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8362 {
8363         if (ctx->cq_ev_fd) {
8364                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8365                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8366                 return 0;
8367         }
8368
8369         return -ENXIO;
8370 }
8371
8372 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8373 {
8374         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8375         struct io_buffer *buf = p;
8376
8377         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8378         return 0;
8379 }
8380
8381 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8382 {
8383         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8384         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8385 }
8386
8387 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8388 {
8389         struct io_kiocb *req, *nxt;
8390
8391         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8392                 if (tsk && req->task != tsk)
8393                         continue;
8394                 list_del(&req->compl.list);
8395                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8396         }
8397 }
8398
8399 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8400 {
8401         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8402         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8403
8404         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8405
8406         if (submit_state->free_reqs) {
8407                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8408                                      submit_state->reqs);
8409                 submit_state->free_reqs = 0;
8410         }
8411
8412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8413         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8414         cs->locked_free_nr = 0;
8415         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8416
8417         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8418
8419         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8420 }
8421
8422 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8423 {
8424         /*
8425          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8426          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8427          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8428          */
8429         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8430         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8431
8432         io_sq_thread_finish(ctx);
8433         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8434
8435         if (ctx->mm_account) {
8436                 mmdrop(ctx->mm_account);
8437                 ctx->mm_account = NULL;
8438         }
8439
8440         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8441         io_sqe_files_unregister(ctx);
8442         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8443         io_eventfd_unregister(ctx);
8444         io_destroy_buffers(ctx);
8445         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8446
8447 #if defined(CONFIG_UNIX)
8448         if (ctx->ring_sock) {
8449                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8450                 sock_release(ctx->ring_sock);
8451         }
8452 #endif
8453
8454         io_mem_free(ctx->rings);
8455         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8456
8457         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8458         free_uid(ctx->user);
8459         io_req_caches_free(ctx);
8460         if (ctx->hash_map)
8461                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8462         kfree(ctx->cancel_hash);
8463         kfree(ctx);
8464 }
8465
8466 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8467 {
8468         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8469         __poll_t mask = 0;
8470
8471         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8472         /*
8473          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8474          * io_commit_cqring
8475          */
8476         smp_rmb();
8477         if (!io_sqring_full(ctx))
8478                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8479
8480         /*
8481          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8482          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8483          *      CPU0                    CPU1
8484          *      ----                    ----
8485          * lock(&ctx->uring_lock);
8486          *                              lock(&ep->mtx);
8487          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8488          * lock(&ep->mtx);
8489          *
8490          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8491          * pushs them to do the flush.
8492          */
8493         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8494                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8495
8496         return mask;
8497 }
8498
8499 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8500 {
8501         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8502
8503         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8504 }
8505
8506 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8507 {
8508         const struct cred *creds;
8509
8510         creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8511         if (creds) {
8512                 put_cred(creds);
8513                 return 0;
8514         }
8515
8516         return -EINVAL;
8517 }
8518
8519 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8520 {
8521         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8522
8523         io_unregister_personality(ctx, id);
8524         return 0;
8525 }
8526
8527 static bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8528 {
8529         struct callback_head *work, *next;
8530         bool executed = false;
8531
8532         do {
8533                 work = xchg(&ctx->exit_task_work, NULL);
8534                 if (!work)
8535                         break;
8536
8537                 do {
8538                         next = work->next;
8539                         work->func(work);
8540                         work = next;
8541                         cond_resched();
8542                 } while (work);
8543                 executed = true;
8544         } while (1);
8545
8546         return executed;
8547 }
8548
8549 struct io_tctx_exit {
8550         struct callback_head            task_work;
8551         struct completion               completion;
8552         struct io_ring_ctx              *ctx;
8553 };
8554
8555 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8556 {
8557         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8558         struct io_tctx_exit *work;
8559
8560         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8561         /*
8562          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8563          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8564          */
8565         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8566                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8567         complete(&work->completion);
8568 }
8569
8570 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8571 {
8572         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8573         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8574         struct io_tctx_exit exit;
8575         struct io_tctx_node *node;
8576         int ret;
8577
8578         /*
8579          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8580          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8581          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8582          * as nobody else will be looking for them.
8583          */
8584         do {
8585                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8586
8587                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8588         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8589
8590         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8591         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8592                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8593
8594                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8595                                         ctx_node);
8596                 exit.ctx = ctx;
8597                 init_completion(&exit.completion);
8598                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8599                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8600                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8601                         continue;
8602                 wake_up_process(node->task);
8603
8604                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8605                 wait_for_completion(&exit.completion);
8606                 cond_resched();
8607                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8608         }
8609         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8610
8611         io_ring_ctx_free(ctx);
8612 }
8613
8614 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8617         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8618         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8619         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8620         if (ctx->rings)
8621                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8622         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8623         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8624
8625         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8626         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8627
8628         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8629         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8630
8631         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8632         /*
8633          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8634          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8635          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8636          * over using system_wq.
8637          */
8638         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8639 }
8640
8641 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8642 {
8643         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8644
8645         file->private_data = NULL;
8646         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8647         return 0;
8648 }
8649
8650 struct io_task_cancel {
8651         struct task_struct *task;
8652         struct files_struct *files;
8653 };
8654
8655 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8656 {
8657         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8658         struct io_task_cancel *cancel = data;
8659         bool ret;
8660
8661         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8662                 unsigned long flags;
8663                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8664
8665                 /* protect against races with linked timeouts */
8666                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8667                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8668                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8669         } else {
8670                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8671         }
8672         return ret;
8673 }
8674
8675 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8676                                   struct task_struct *task,
8677                                   struct files_struct *files)
8678 {
8679         struct io_defer_entry *de = NULL;
8680         LIST_HEAD(list);
8681
8682         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8683         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8684                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8685                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8686                         break;
8687                 }
8688         }
8689         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8690
8691         while (!list_empty(&list)) {
8692                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8693                 list_del_init(&de->list);
8694                 req_set_fail_links(de->req);
8695                 io_put_req(de->req);
8696                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8697                 kfree(de);
8698         }
8699 }
8700
8701 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8702 {
8703         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8704
8705         return req->ctx == data;
8706 }
8707
8708 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8709 {
8710         struct io_tctx_node *node;
8711         enum io_wq_cancel cret;
8712         bool ret = false;
8713
8714         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8715         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8716                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8717
8718                 /*
8719                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8720                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8721                  */
8722                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8723                         continue;
8724                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8725                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8726         }
8727         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8728
8729         return ret;
8730 }
8731
8732 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8733                                          struct task_struct *task,
8734                                          struct files_struct *files)
8735 {
8736         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8737         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8738
8739         while (1) {
8740                 enum io_wq_cancel cret;
8741                 bool ret = false;
8742
8743                 if (!task) {
8744                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8745                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8746                         /*
8747                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8748                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8749                          */
8750                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8751                                                &cancel, true);
8752                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8753                 }
8754
8755                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8756                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) {
8757                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8758                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8759                                 ret = true;
8760                         }
8761                 }
8762
8763                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8764                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8765                 ret |= io_run_task_work();
8766                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8767                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8768                 if (!ret)
8769                         break;
8770                 cond_resched();
8771         }
8772 }
8773
8774 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8775                                    struct task_struct *task,
8776                                    struct files_struct *files)
8777 {
8778         struct io_kiocb *req;
8779         int cnt = 0;
8780
8781         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8782         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8783                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8784         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8785         return cnt;
8786 }
8787
8788 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8789                                   struct task_struct *task,
8790                                   struct files_struct *files)
8791 {
8792         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8793                 DEFINE_WAIT(wait);
8794                 int inflight;
8795
8796                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8797                 if (!inflight)
8798                         break;
8799
8800                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8801
8802                 if (ctx->sq_data)
8803                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8804                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8805                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8806                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8807                         schedule();
8808                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8809                 if (ctx->sq_data)
8810                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8811         }
8812 }
8813
8814 /*
8815  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8816  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8817  * looping until none are found.
8818  */
8819 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8820                                           struct files_struct *files)
8821 {
8822         struct task_struct *task = current;
8823
8824         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8825                 /* never started, nothing to cancel */
8826                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED) {
8827                         io_sq_offload_start(ctx);
8828                         return;
8829                 }
8830                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8831                 task = ctx->sq_data->thread;
8832                 if (task)
8833                         atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8834         }
8835
8836         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8837
8838         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8839         if (!files)
8840                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
8841
8842         if (task)
8843                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8844         if (ctx->sq_data)
8845                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8846 }
8847
8848 /*
8849  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8850  */
8851 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8852 {
8853         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8854         struct io_tctx_node *node;
8855         int ret;
8856
8857         if (unlikely(!tctx)) {
8858                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8859                 if (unlikely(ret))
8860                         return ret;
8861                 tctx = current->io_uring;
8862         }
8863         if (tctx->last != ctx) {
8864                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8865
8866                 if (!old) {
8867                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8868                         if (!node)
8869                                 return -ENOMEM;
8870                         node->ctx = ctx;
8871                         node->task = current;
8872
8873                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8874                                                 node, GFP_KERNEL));
8875                         if (ret) {
8876                                 kfree(node);
8877                                 return ret;
8878                         }
8879
8880                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8881                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8882                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8883                 }
8884                 tctx->last = ctx;
8885         }
8886
8887         /*
8888          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8889          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8890          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8891          */
8892         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8893                 tctx->sqpoll = true;
8894
8895         return 0;
8896 }
8897
8898 /*
8899  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8900  */
8901 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8902 {
8903         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8904         struct io_tctx_node *node;
8905
8906         if (!tctx)
8907                 return;
8908         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8909         if (!node)
8910                 return;
8911
8912         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8913         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8914
8915         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8916         list_del(&node->ctx_node);
8917         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8918
8919         if (tctx->last == node->ctx)
8920                 tctx->last = NULL;
8921         kfree(node);
8922 }
8923
8924 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8925 {
8926         struct io_tctx_node *node;
8927         unsigned long index;
8928
8929         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8930                 io_uring_del_task_file(index);
8931         if (tctx->io_wq) {
8932                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8933                 tctx->io_wq = NULL;
8934         }
8935 }
8936
8937 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8938 {
8939         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8940         struct io_tctx_node *node;
8941         unsigned long index;
8942
8943         /* make sure overflow events are dropped */
8944         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8945         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8946                 io_uring_cancel_task_requests(node->ctx, files);
8947         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8948
8949         if (files)
8950                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8951 }
8952
8953 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8954 {
8955         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8956 }
8957
8958 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8959 {
8960         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8961         struct io_uring_task *tctx;
8962         s64 inflight;
8963         DEFINE_WAIT(wait);
8964
8965         if (!sqd)
8966                 return;
8967         io_sq_thread_park(sqd);
8968         if (!sqd->thread || !sqd->thread->io_uring) {
8969                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8970                 return;
8971         }
8972         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
8973         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8974         do {
8975                 /* read completions before cancelations */
8976                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8977                 if (!inflight)
8978                         break;
8979                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8980
8981                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8982                 /*
8983                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8984                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8985                  * prepare_to_wait().
8986                  */
8987                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8988                         schedule();
8989                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8990         } while (1);
8991         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8992         io_sq_thread_unpark(sqd);
8993 }
8994
8995 /*
8996  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8997  * requests.
8998  */
8999 void __io_uring_task_cancel(void)
9000 {
9001         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9002         DEFINE_WAIT(wait);
9003         s64 inflight;
9004
9005         /* make sure overflow events are dropped */
9006         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9007
9008         if (tctx->sqpoll) {
9009                 struct io_tctx_node *node;
9010                 unsigned long index;
9011
9012                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9013                         io_uring_cancel_sqpoll(node->ctx);
9014         }
9015
9016         do {
9017                 /* read completions before cancelations */
9018                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9019                 if (!inflight)
9020                         break;
9021                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9022
9023                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9024
9025                 /*
9026                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9027                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9028                  * prepare_to_wait().
9029                  */
9030                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9031                         schedule();
9032                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9033         } while (1);
9034
9035         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9036
9037         io_uring_clean_tctx(tctx);
9038         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9039         __io_uring_free(current);
9040 }
9041
9042 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9043                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9044 {
9045         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9046         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9047         struct page *page;
9048         void *ptr;
9049
9050         switch (offset) {
9051         case IORING_OFF_SQ_RING:
9052         case IORING_OFF_CQ_RING:
9053                 ptr = ctx->rings;
9054                 break;
9055         case IORING_OFF_SQES:
9056                 ptr = ctx->sq_sqes;
9057                 break;
9058         default:
9059                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9060         }
9061
9062         page = virt_to_head_page(ptr);
9063         if (sz > page_size(page))
9064                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9065
9066         return ptr;
9067 }
9068
9069 #ifdef CONFIG_MMU
9070
9071 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9072 {
9073         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9074         unsigned long pfn;
9075         void *ptr;
9076
9077         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9078         if (IS_ERR(ptr))
9079                 return PTR_ERR(ptr);
9080
9081         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9082         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9083 }
9084
9085 #else /* !CONFIG_MMU */
9086
9087 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9088 {
9089         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9090 }
9091
9092 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9093 {
9094         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9095 }
9096
9097 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9098         unsigned long addr, unsigned long len,
9099         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9100 {
9101         void *ptr;
9102
9103         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9104         if (IS_ERR(ptr))
9105                 return PTR_ERR(ptr);
9106
9107         return (unsigned long) ptr;
9108 }
9109
9110 #endif /* !CONFIG_MMU */
9111
9112 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9113 {
9114         int ret = 0;
9115         DEFINE_WAIT(wait);
9116
9117         do {
9118                 if (!io_sqring_full(ctx))
9119                         break;
9120                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9121
9122                 if (!io_sqring_full(ctx))
9123                         break;
9124                 schedule();
9125         } while (!signal_pending(current));
9126
9127         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9128         return ret;
9129 }
9130
9131 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9132                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9133                           const sigset_t __user **sig)
9134 {
9135         struct io_uring_getevents_arg arg;
9136
9137         /*
9138          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9139          * is just a pointer to the sigset_t.
9140          */
9141         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9142                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9143                 *ts = NULL;
9144                 return 0;
9145         }
9146
9147         /*
9148          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9149          * timespec and sigset_t pointers if good.
9150          */
9151         if (*argsz != sizeof(arg))
9152                 return -EINVAL;
9153         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9154                 return -EFAULT;
9155         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9156         *argsz = arg.sigmask_sz;
9157         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9158         return 0;
9159 }
9160
9161 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9162                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9163                 size_t, argsz)
9164 {
9165         struct io_ring_ctx *ctx;
9166         long ret = -EBADF;
9167         int submitted = 0;
9168         struct fd f;
9169
9170         io_run_task_work();
9171
9172         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9173                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9174                 return -EINVAL;
9175
9176         f = fdget(fd);
9177         if (!f.file)
9178                 return -EBADF;
9179
9180         ret = -EOPNOTSUPP;
9181         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9182                 goto out_fput;
9183
9184         ret = -ENXIO;
9185         ctx = f.file->private_data;
9186         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9187                 goto out_fput;
9188
9189         ret = -EBADFD;
9190         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9191                 goto out;
9192
9193         /*
9194          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9195          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9196          * we were asked to.
9197          */
9198         ret = 0;
9199         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9200                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9201
9202                 if (unlikely(ctx->sqo_exec)) {
9203                         ret = io_sq_thread_fork(ctx->sq_data, ctx);
9204                         if (ret)
9205                                 goto out;
9206                         ctx->sqo_exec = 0;
9207                 }
9208                 ret = -EOWNERDEAD;
9209                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9210                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9211                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9212                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9213                         if (ret)
9214                                 goto out;
9215                 }
9216                 submitted = to_submit;
9217         } else if (to_submit) {
9218                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9219                 if (unlikely(ret))
9220                         goto out;
9221                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9222                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9223                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9224
9225                 if (submitted != to_submit)
9226                         goto out;
9227         }
9228         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9229                 const sigset_t __user *sig;
9230                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9231
9232                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9233                 if (unlikely(ret))
9234                         goto out;
9235
9236                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9237
9238                 /*
9239                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9240                  * space applications don't need to do io completion events
9241                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9242                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9243                  */
9244                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9245                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9246                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9247                 } else {
9248                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9249                 }
9250         }
9251
9252 out:
9253         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9254 out_fput:
9255         fdput(f);
9256         return submitted ? submitted : ret;
9257 }
9258
9259 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9260 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9261 {
9262         const struct cred *cred = p;
9263         struct seq_file *m = data;
9264         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9265         struct group_info *gi;
9266         kernel_cap_t cap;
9267         unsigned __capi;
9268         int g;
9269
9270         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9273         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9274         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9275         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9276         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9277         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9278         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9279         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9280         gi = cred->group_info;
9281         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9282                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9283                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9284         }
9285         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9286         cap = cred->cap_effective;
9287         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9288                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9289         seq_putc(m, '\n');
9290         return 0;
9291 }
9292
9293 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9294 {
9295         struct io_sq_data *sq = NULL;
9296         bool has_lock;
9297         int i;
9298
9299         /*
9300          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9301          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9302          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9303          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9304          */
9305         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9306
9307         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9308                 sq = ctx->sq_data;
9309                 if (!sq->thread)
9310                         sq = NULL;
9311         }
9312
9313         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9314         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9315         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9316         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9317                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9318
9319                 if (f)
9320                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9321                 else
9322                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9323         }
9324         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9325         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9326                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9327
9328                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9329                                                 (unsigned int) buf->len);
9330         }
9331         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9332                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9333                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9334         }
9335         seq_printf(m, "PollList:\n");
9336         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9337         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9338                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9339                 struct io_kiocb *req;
9340
9341                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9342                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9343                                         req->task->task_works != NULL);
9344         }
9345         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9346         if (has_lock)
9347                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9348 }
9349
9350 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9351 {
9352         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9353
9354         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9355                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9356                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9357         }
9358 }
9359 #endif
9360
9361 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9362         .release        = io_uring_release,
9363         .mmap           = io_uring_mmap,
9364 #ifndef CONFIG_MMU
9365         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9366         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9367 #endif
9368         .poll           = io_uring_poll,
9369         .fasync         = io_uring_fasync,
9370 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9371         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9372 #endif
9373 };
9374
9375 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9376                                   struct io_uring_params *p)
9377 {
9378         struct io_rings *rings;
9379         size_t size, sq_array_offset;
9380
9381         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9382         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9383         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9384
9385         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9386         if (size == SIZE_MAX)
9387                 return -EOVERFLOW;
9388
9389         rings = io_mem_alloc(size);
9390         if (!rings)
9391                 return -ENOMEM;
9392
9393         ctx->rings = rings;
9394         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9395         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9396         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9397         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9398         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9399         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9400         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9401
9402         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9403         if (size == SIZE_MAX) {
9404                 io_mem_free(ctx->rings);
9405                 ctx->rings = NULL;
9406                 return -EOVERFLOW;
9407         }
9408
9409         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9410         if (!ctx->sq_sqes) {
9411                 io_mem_free(ctx->rings);
9412                 ctx->rings = NULL;
9413                 return -ENOMEM;
9414         }
9415
9416         return 0;
9417 }
9418
9419 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9420 {
9421         int ret, fd;
9422
9423         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9424         if (fd < 0)
9425                 return fd;
9426
9427         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9428         if (ret) {
9429                 put_unused_fd(fd);
9430                 return ret;
9431         }
9432         fd_install(fd, file);
9433         return fd;
9434 }
9435
9436 /*
9437  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9438  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9439  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9440  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9441  */
9442 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9443 {
9444         struct file *file;
9445 #if defined(CONFIG_UNIX)
9446         int ret;
9447
9448         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9449                                 &ctx->ring_sock);
9450         if (ret)
9451                 return ERR_PTR(ret);
9452 #endif
9453
9454         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9455                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9456 #if defined(CONFIG_UNIX)
9457         if (IS_ERR(file)) {
9458                 sock_release(ctx->ring_sock);
9459                 ctx->ring_sock = NULL;
9460         } else {
9461                 ctx->ring_sock->file = file;
9462         }
9463 #endif
9464         return file;
9465 }
9466
9467 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9468                            struct io_uring_params __user *params)
9469 {
9470         struct io_ring_ctx *ctx;
9471         struct file *file;
9472         int ret;
9473
9474         if (!entries)
9475                 return -EINVAL;
9476         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9477                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9478                         return -EINVAL;
9479                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9480         }
9481
9482         /*
9483          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9484          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9485          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9486          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9487          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9488          * of CQ ring entries manually.
9489          */
9490         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9491         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9492                 /*
9493                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9494                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9495                  * any cq vs sq ring sizing.
9496                  */
9497                 if (!p->cq_entries)
9498                         return -EINVAL;
9499                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9500                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9501                                 return -EINVAL;
9502                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9503                 }
9504                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9505                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9506                         return -EINVAL;
9507         } else {
9508                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9509         }
9510
9511         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9512         if (!ctx)
9513                 return -ENOMEM;
9514         ctx->compat = in_compat_syscall();
9515         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9516                 ctx->user = get_uid(current_user());
9517
9518         /*
9519          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9520          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9521          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9522          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9523          */
9524         mmgrab(current->mm);
9525         ctx->mm_account = current->mm;
9526
9527         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9528         if (ret)
9529                 goto err;
9530
9531         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9532         if (ret)
9533                 goto err;
9534
9535         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9536                 io_sq_offload_start(ctx);
9537
9538         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9539         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9540         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9541         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9542         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9543         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9544         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9545         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9546
9547         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9548         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9549         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9550         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9551         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9552         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9553         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9554         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9555
9556         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9557                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9558                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9559                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9560                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9561
9562         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9563                 ret = -EFAULT;
9564                 goto err;
9565         }
9566
9567         file = io_uring_get_file(ctx);
9568         if (IS_ERR(file)) {
9569                 ret = PTR_ERR(file);
9570                 goto err;
9571         }
9572
9573         /*
9574          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9575          * having closed it before we finish setup
9576          */
9577         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9578         if (ret < 0) {
9579                 /* fput will clean it up */
9580                 fput(file);
9581                 return ret;
9582         }
9583
9584         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9585         return ret;
9586 err:
9587         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9588         return ret;
9589 }
9590
9591 /*
9592  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9593  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9594  * params structure passed in.
9595  */
9596 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9597 {
9598         struct io_uring_params p;
9599         int i;
9600
9601         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9602                 return -EFAULT;
9603         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9604                 if (p.resv[i])
9605                         return -EINVAL;
9606         }
9607
9608         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9609                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9610                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9611                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9612                 return -EINVAL;
9613
9614         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9615 }
9616
9617 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9618                 struct io_uring_params __user *, params)
9619 {
9620         return io_uring_setup(entries, params);
9621 }
9622
9623 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9624 {
9625         struct io_uring_probe *p;
9626         size_t size;
9627         int i, ret;
9628
9629         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9630         if (size == SIZE_MAX)
9631                 return -EOVERFLOW;
9632         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9633         if (!p)
9634                 return -ENOMEM;
9635
9636         ret = -EFAULT;
9637         if (copy_from_user(p, arg, size))
9638                 goto out;
9639         ret = -EINVAL;
9640         if (memchr_inv(p, 0, size))
9641                 goto out;
9642
9643         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9644         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9645                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9646
9647         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9648                 p->ops[i].op = i;
9649                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9650                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9651         }
9652         p->ops_len = i;
9653
9654         ret = 0;
9655         if (copy_to_user(arg, p, size))
9656                 ret = -EFAULT;
9657 out:
9658         kfree(p);
9659         return ret;
9660 }
9661
9662 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9663 {
9664         const struct cred *creds;
9665         int ret;
9666
9667         creds = get_current_cred();
9668
9669         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
9670                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9671         if (ret < 0)
9672                 put_cred(creds);
9673         return ret;
9674 }
9675
9676 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9677                                     unsigned int nr_args)
9678 {
9679         struct io_uring_restriction *res;
9680         size_t size;
9681         int i, ret;
9682
9683         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9684         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9685                 return -EBADFD;
9686
9687         /* We allow only a single restrictions registration */
9688         if (ctx->restrictions.registered)
9689                 return -EBUSY;
9690
9691         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9692                 return -EINVAL;
9693
9694         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9695         if (size == SIZE_MAX)
9696                 return -EOVERFLOW;
9697
9698         res = memdup_user(arg, size);
9699         if (IS_ERR(res))
9700                 return PTR_ERR(res);
9701
9702         ret = 0;
9703
9704         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9705                 switch (res[i].opcode) {
9706                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9707                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9708                                 ret = -EINVAL;
9709                                 goto out;
9710                         }
9711
9712                         __set_bit(res[i].register_op,
9713                                   ctx->restrictions.register_op);
9714                         break;
9715                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9716                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9717                                 ret = -EINVAL;
9718                                 goto out;
9719                         }
9720
9721                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9722                         break;
9723                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9724                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9725                         break;
9726                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9727                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9728                         break;
9729                 default:
9730                         ret = -EINVAL;
9731                         goto out;
9732                 }
9733         }
9734
9735 out:
9736         /* Reset all restrictions if an error happened */
9737         if (ret != 0)
9738                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9739         else
9740                 ctx->restrictions.registered = true;
9741
9742         kfree(res);
9743         return ret;
9744 }
9745
9746 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9747 {
9748         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9749                 return -EBADFD;
9750
9751         if (ctx->restrictions.registered)
9752                 ctx->restricted = 1;
9753
9754         io_sq_offload_start(ctx);
9755         return 0;
9756 }
9757
9758 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9759 {
9760         switch (op) {
9761         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9762         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9763         case IORING_REGISTER_PROBE:
9764         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9765         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9766                 return false;
9767         default:
9768                 return true;
9769         }
9770 }
9771
9772 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9773                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9774         __releases(ctx->uring_lock)
9775         __acquires(ctx->uring_lock)
9776 {
9777         int ret;
9778
9779         /*
9780          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9781          * someone else killed the ctx or is already going through
9782          * io_uring_register().
9783          */
9784         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9785                 return -ENXIO;
9786
9787         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9788                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9789
9790                 /*
9791                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9792                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9793                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9794                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9795                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9796                  * after we've killed the percpu ref.
9797                  */
9798                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9799                 do {
9800                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9801                         if (!ret)
9802                                 break;
9803                         ret = io_run_task_work_sig();
9804                         if (ret < 0)
9805                                 break;
9806                 } while (1);
9807
9808                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9809
9810                 if (ret) {
9811                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9812                         goto out_quiesce;
9813                 }
9814         }
9815
9816         if (ctx->restricted) {
9817                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9818                         ret = -EINVAL;
9819                         goto out;
9820                 }
9821
9822                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9823                         ret = -EACCES;
9824                         goto out;
9825                 }
9826         }
9827
9828         switch (opcode) {
9829         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9830                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9831                 break;
9832         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9833                 ret = -EINVAL;
9834                 if (arg || nr_args)
9835                         break;
9836                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9837                 break;
9838         case IORING_REGISTER_FILES:
9839                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9840                 break;
9841         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9842                 ret = -EINVAL;
9843                 if (arg || nr_args)
9844                         break;
9845                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9846                 break;
9847         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9848                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9849                 break;
9850         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9851         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9852                 ret = -EINVAL;
9853                 if (nr_args != 1)
9854                         break;
9855                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9856                 if (ret)
9857                         break;
9858                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9859                         ctx->eventfd_async = 1;
9860                 else
9861                         ctx->eventfd_async = 0;
9862                 break;
9863         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9864                 ret = -EINVAL;
9865                 if (arg || nr_args)
9866                         break;
9867                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9868                 break;
9869         case IORING_REGISTER_PROBE:
9870                 ret = -EINVAL;
9871                 if (!arg || nr_args > 256)
9872                         break;
9873                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9874                 break;
9875         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9876                 ret = -EINVAL;
9877                 if (arg || nr_args)
9878                         break;
9879                 ret = io_register_personality(ctx);
9880                 break;
9881         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9882                 ret = -EINVAL;
9883                 if (arg)
9884                         break;
9885                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9886                 break;
9887         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9888                 ret = -EINVAL;
9889                 if (arg || nr_args)
9890                         break;
9891                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9892                 break;
9893         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9894                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9895                 break;
9896         default:
9897                 ret = -EINVAL;
9898                 break;
9899         }
9900
9901 out:
9902         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9903                 /* bring the ctx back to life */
9904                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9905 out_quiesce:
9906                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9907         }
9908         return ret;
9909 }
9910
9911 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9912                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9913 {
9914         struct io_ring_ctx *ctx;
9915         long ret = -EBADF;
9916         struct fd f;
9917
9918         f = fdget(fd);
9919         if (!f.file)
9920                 return -EBADF;
9921
9922         ret = -EOPNOTSUPP;
9923         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9924                 goto out_fput;
9925
9926         ctx = f.file->private_data;
9927
9928         io_run_task_work();
9929
9930         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9931         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9932         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9933         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9934                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9935 out_fput:
9936         fdput(f);
9937         return ret;
9938 }
9939
9940 static int __init io_uring_init(void)
9941 {
9942 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9943         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9944         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9945 } while (0)
9946
9947 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9948         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9949         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9978
9979         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9980         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9981         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9982                                 SLAB_ACCOUNT);
9983         return 0;
9984 };
9985 __initcall(io_uring_init);