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
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         u64             ubuf_end;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_fixed_file {
 211         /* file * with additional FFS_* flags */
 212         unsigned long file_ptr;
 213 };
 214
 215 struct io_rsrc_put {
 216         struct list_head list;
 217         union {
 218                 void *rsrc;
 219                 struct file *file;
 220         };
 221 };
 222
 223 struct fixed_rsrc_table {
 224         struct io_fixed_file *files;
 225 };
 226
 227 struct io_rsrc_node {
 228         struct percpu_ref               refs;
 229         struct list_head                node;
 230         struct list_head                rsrc_list;
 231         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 232         struct llist_node               llist;
 233         bool                            done;
 234 };
 235
 236 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 237
 238 struct io_rsrc_data {
 239         struct fixed_rsrc_table         *table;
 240         struct io_ring_ctx              *ctx;
 241
 242         rsrc_put_fn                     *do_put;
 243         struct percpu_ref               refs;
 244         struct completion               done;
 245         bool                            quiesce;
 246 };
 247
 248 struct io_buffer {
 249         struct list_head list;
 250         __u64 addr;
 251         __s32 len;
 252         __u16 bid;
 253 };
 254
 255 struct io_restriction {
 256         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 257         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 258         u8 sqe_flags_allowed;
 259         u8 sqe_flags_required;
 260         bool registered;
 261 };
 262
 263 enum {
 264         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 265         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 266 };
 267
 268 struct io_sq_data {
 269         refcount_t              refs;
 270         atomic_t                park_pending;
 271         struct mutex            lock;
 272
 273         /* ctx's that are using this sqd */
 274         struct list_head        ctx_list;
 275
 276         struct task_struct      *thread;
 277         struct wait_queue_head  wait;
 278
 279         unsigned                sq_thread_idle;
 280         int                     sq_cpu;
 281         pid_t                   task_pid;
 282         pid_t                   task_tgid;
 283
 284         unsigned long           state;
 285         struct completion       exited;
 286         struct callback_head    *park_task_work;
 287 };
 288
 289 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 290 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 291 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 292 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 293
 294 struct io_comp_state {
 295         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 296         unsigned int            nr;
 297         unsigned int            locked_free_nr;
 298         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 299         struct list_head        free_list;
 300         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 301         struct list_head        locked_free_list;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_link {
 305         struct io_kiocb         *head;
 306         struct io_kiocb         *last;
 307 };
 308
 309 struct io_submit_state {
 310         struct blk_plug         plug;
 311         struct io_submit_link   link;
 312
 313         /*
 314          * io_kiocb alloc cache
 315          */
 316         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 317         unsigned int            free_reqs;
 318
 319         bool                    plug_started;
 320
 321         /*
 322          * Batch completion logic
 323          */
 324         struct io_comp_state    comp;
 325
 326         /*
 327          * File reference cache
 328          */
 329         struct file             *file;
 330         unsigned int            fd;
 331         unsigned int            file_refs;
 332         unsigned int            ios_left;
 333 };
 334
 335 struct io_ring_ctx {
 336         struct {
 337                 struct percpu_ref       refs;
 338         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 339
 340         struct {
 341                 unsigned int            flags;
 342                 unsigned int            compat: 1;
 343                 unsigned int            drain_next: 1;
 344                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 345                 unsigned int            restricted: 1;
 346
 347                 /*
 348                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 349                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 350                  *
 351                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 352                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 353                  * the queue when needed.
 354                  *
 355                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 356                  * array.
 357                  */
 358                 u32                     *sq_array;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 unsigned                sq_mask;
 362                 unsigned                sq_thread_idle;
 363                 unsigned                cached_sq_dropped;
 364                 unsigned                cached_cq_overflow;
 365                 unsigned long           sq_check_overflow;
 366
 367                 /* hashed buffered write serialization */
 368                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 369
 370                 struct list_head        defer_list;
 371                 struct list_head        timeout_list;
 372                 struct list_head        cq_overflow_list;
 373
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 376
 377         struct {
 378                 struct mutex            uring_lock;
 379                 wait_queue_head_t       wait;
 380         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 381
 382         struct io_submit_state          submit_state;
 383
 384         struct io_rings *rings;
 385
 386         /* Only used for accounting purposes */
 387         struct mm_struct        *mm_account;
 388
 389         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 390         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 391
 392         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 393         struct list_head        sqd_list;
 394
 395         /*
 396          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 397          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 398          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 399          */
 400         struct io_rsrc_data     *file_data;
 401         unsigned                nr_user_files;
 402
 403         /* if used, fixed mapped user buffers */
 404         unsigned                nr_user_bufs;
 405         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 406
 407         struct user_struct      *user;
 408
 409         struct completion       ref_comp;
 410
 411 #if defined(CONFIG_UNIX)
 412         struct socket           *ring_sock;
 413 #endif
 414
 415         struct xarray           io_buffers;
 416
 417         struct xarray           personalities;
 418         u32                     pers_next;
 419
 420         struct {
 421                 unsigned                cached_cq_tail;
 422                 unsigned                cq_entries;
 423                 unsigned                cq_mask;
 424                 atomic_t                cq_timeouts;
 425                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 426                 unsigned long           cq_check_overflow;
 427                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 428                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 429                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 430         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 431
 432         struct {
 433                 spinlock_t              completion_lock;
 434
 435                 /*
 436                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 437                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 438                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 439                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 440                  */
 441                 struct list_head        iopoll_list;
 442                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 443                 unsigned                cancel_hash_bits;
 444                 bool                    poll_multi_file;
 445
 446                 spinlock_t              inflight_lock;
 447                 struct list_head        inflight_list;
 448         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 449
 450         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 451         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 452         struct list_head                rsrc_ref_list;
 453         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 454         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
 455         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 456
 457         struct io_restriction           restrictions;
 458
 459         /* exit task_work */
 460         struct callback_head            *exit_task_work;
 461
 462         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 463         struct work_struct              exit_work;
 464         struct list_head                tctx_list;
 465 };
 466
 467 struct io_uring_task {
 468         /* submission side */
 469         struct xarray           xa;
 470         struct wait_queue_head  wait;
 471         const struct io_ring_ctx *last;
 472         struct io_wq            *io_wq;
 473         struct percpu_counter   inflight;
 474         atomic_t                in_idle;
 475
 476         spinlock_t              task_lock;
 477         struct io_wq_work_list  task_list;
 478         unsigned long           task_state;
 479         struct callback_head    task_work;
 480 };
 481
 482 /*
 483  * First field must be the file pointer in all the
 484  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 485  */
 486 struct io_poll_iocb {
 487         struct file                     *file;
 488         struct wait_queue_head          *head;
 489         __poll_t                        events;
 490         bool                            done;
 491         bool                            canceled;
 492         bool                            update_events;
 493         bool                            update_user_data;
 494         union {
 495                 struct wait_queue_entry wait;
 496                 struct {
 497                         u64             old_user_data;
 498                         u64             new_user_data;
 499                 };
 500         };
 501 };
 502
 503 struct io_poll_remove {
 504         struct file                     *file;
 505         u64                             addr;
 506 };
 507
 508 struct io_close {
 509         struct file                     *file;
 510         int                             fd;
 511 };
 512
 513 struct io_timeout_data {
 514         struct io_kiocb                 *req;
 515         struct hrtimer                  timer;
 516         struct timespec64               ts;
 517         enum hrtimer_mode               mode;
 518 };
 519
 520 struct io_accept {
 521         struct file                     *file;
 522         struct sockaddr __user          *addr;
 523         int __user                      *addr_len;
 524         int                             flags;
 525         unsigned long                   nofile;
 526 };
 527
 528 struct io_sync {
 529         struct file                     *file;
 530         loff_t                          len;
 531         loff_t                          off;
 532         int                             flags;
 533         int                             mode;
 534 };
 535
 536 struct io_cancel {
 537         struct file                     *file;
 538         u64                             addr;
 539 };
 540
 541 struct io_timeout {
 542         struct file                     *file;
 543         u32                             off;
 544         u32                             target_seq;
 545         struct list_head                list;
 546         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 547         struct io_kiocb                 *head;
 548 };
 549
 550 struct io_timeout_rem {
 551         struct file                     *file;
 552         u64                             addr;
 553
 554         /* timeout update */
 555         struct timespec64               ts;
 556         u32                             flags;
 557 };
 558
 559 struct io_rw {
 560         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 561         struct kiocb                    kiocb;
 562         u64                             addr;
 563         u64                             len;
 564 };
 565
 566 struct io_connect {
 567         struct file                     *file;
 568         struct sockaddr __user          *addr;
 569         int                             addr_len;
 570 };
 571
 572 struct io_sr_msg {
 573         struct file                     *file;
 574         union {
 575                 struct user_msghdr __user *umsg;
 576                 void __user             *buf;
 577         };
 578         int                             msg_flags;
 579         int                             bgid;
 580         size_t                          len;
 581         struct io_buffer                *kbuf;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         struct filename                 *filename;
 588         struct open_how                 how;
 589         unsigned long                   nofile;
 590 };
 591
 592 struct io_rsrc_update {
 593         struct file                     *file;
 594         u64                             arg;
 595         u32                             nr_args;
 596         u32                             offset;
 597 };
 598
 599 struct io_fadvise {
 600         struct file                     *file;
 601         u64                             offset;
 602         u32                             len;
 603         u32                             advice;
 604 };
 605
 606 struct io_madvise {
 607         struct file                     *file;
 608         u64                             addr;
 609         u32                             len;
 610         u32                             advice;
 611 };
 612
 613 struct io_epoll {
 614         struct file                     *file;
 615         int                             epfd;
 616         int                             op;
 617         int                             fd;
 618         struct epoll_event              event;
 619 };
 620
 621 struct io_splice {
 622         struct file                     *file_out;
 623         struct file                     *file_in;
 624         loff_t                          off_out;
 625         loff_t                          off_in;
 626         u64                             len;
 627         unsigned int                    flags;
 628 };
 629
 630 struct io_provide_buf {
 631         struct file                     *file;
 632         __u64                           addr;
 633         __s32                           len;
 634         __u32                           bgid;
 635         __u16                           nbufs;
 636         __u16                           bid;
 637 };
 638
 639 struct io_statx {
 640         struct file                     *file;
 641         int                             dfd;
 642         unsigned int                    mask;
 643         unsigned int                    flags;
 644         const char __user               *filename;
 645         struct statx __user             *buffer;
 646 };
 647
 648 struct io_shutdown {
 649         struct file                     *file;
 650         int                             how;
 651 };
 652
 653 struct io_rename {
 654         struct file                     *file;
 655         int                             old_dfd;
 656         int                             new_dfd;
 657         struct filename                 *oldpath;
 658         struct filename                 *newpath;
 659         int                             flags;
 660 };
 661
 662 struct io_unlink {
 663         struct file                     *file;
 664         int                             dfd;
 665         int                             flags;
 666         struct filename                 *filename;
 667 };
 668
 669 struct io_completion {
 670         struct file                     *file;
 671         struct list_head                list;
 672         u32                             cflags;
 673 };
 674
 675 struct io_async_connect {
 676         struct sockaddr_storage         address;
 677 };
 678
 679 struct io_async_msghdr {
 680         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 681         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 682         struct iovec                    *free_iov;
 683         struct sockaddr __user          *uaddr;
 684         struct msghdr                   msg;
 685         struct sockaddr_storage         addr;
 686 };
 687
 688 struct io_async_rw {
 689         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 690         const struct iovec              *free_iovec;
 691         struct iov_iter                 iter;
 692         size_t                          bytes_done;
 693         struct wait_page_queue          wpq;
 694 };
 695
 696 enum {
 697         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 698         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 699         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 700         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 701         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 702         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 703
 704         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 705         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 706         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 707         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 708         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 709         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 710         REQ_F_POLLED_BIT,
 711         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 712         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 713         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 714         REQ_F_REISSUE_BIT,
 715         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 716         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 717         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 718         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 719         REQ_F_ISREG_BIT,
 720
 721         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 722         __REQ_F_LAST_BIT,
 723 };
 724
 725 enum {
 726         /* ctx owns file */
 727         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 728         /* drain existing IO first */
 729         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 730         /* linked sqes */
 731         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 732         /* doesn't sever on completion < 0 */
 733         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 734         /* IOSQE_ASYNC */
 735         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 736         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 738
 739         /* fail rest of links */
 740         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 741         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 742         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 743         /* read/write uses file position */
 744         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 745         /* must not punt to workers */
 746         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 747         /* has or had linked timeout */
 748         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 749         /* needs cleanup */
 750         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 751         /* already went through poll handler */
 752         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 753         /* buffer already selected */
 754         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 755         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 756         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 757         /* completion is deferred through io_comp_state */
 758         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 759         /* caller should reissue async */
 760         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 761         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 762         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 763         /* supports async reads */
 764         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 765         /* supports async writes */
 766         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 767         /* regular file */
 768         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 769 };
 770
 771 struct async_poll {
 772         struct io_poll_iocb     poll;
 773         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 774 };
 775
 776 struct io_task_work {
 777         struct io_wq_work_node  node;
 778         task_work_func_t        func;
 779 };
 780
 781 /*
 782  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 783  * as the first entry in their struct definition. So you can
 784  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 785  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 786  */
 787 struct io_kiocb {
 788         union {
 789                 struct file             *file;
 790                 struct io_rw            rw;
 791                 struct io_poll_iocb     poll;
 792                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 793                 struct io_accept        accept;
 794                 struct io_sync          sync;
 795                 struct io_cancel        cancel;
 796                 struct io_timeout       timeout;
 797                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 798                 struct io_connect       connect;
 799                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 800                 struct io_open          open;
 801                 struct io_close         close;
 802                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 803                 struct io_fadvise       fadvise;
 804                 struct io_madvise       madvise;
 805                 struct io_epoll         epoll;
 806                 struct io_splice        splice;
 807                 struct io_provide_buf   pbuf;
 808                 struct io_statx         statx;
 809                 struct io_shutdown      shutdown;
 810                 struct io_rename        rename;
 811                 struct io_unlink        unlink;
 812                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 813                 struct io_completion    compl;
 814         };
 815
 816         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 817         void                            *async_data;
 818         u8                              opcode;
 819         /* polled IO has completed */
 820         u8                              iopoll_completed;
 821
 822         u16                             buf_index;
 823         u32                             result;
 824
 825         struct io_ring_ctx              *ctx;
 826         unsigned int                    flags;
 827         atomic_t                        refs;
 828         struct task_struct              *task;
 829         u64                             user_data;
 830
 831         struct io_kiocb                 *link;
 832         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 833
 834         /*
 835          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 836          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 837          */
 838         struct list_head                inflight_entry;
 839         union {
 840                 struct io_task_work     io_task_work;
 841                 struct callback_head    task_work;
 842         };
 843         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 844         struct hlist_node               hash_node;
 845         struct async_poll               *apoll;
 846         struct io_wq_work               work;
 847 };
 848
 849 struct io_tctx_node {
 850         struct list_head        ctx_node;
 851         struct task_struct      *task;
 852         struct io_ring_ctx      *ctx;
 853 };
 854
 855 struct io_defer_entry {
 856         struct list_head        list;
 857         struct io_kiocb         *req;
 858         u32                     seq;
 859 };
 860
 861 struct io_op_def {
 862         /* needs req->file assigned */
 863         unsigned                needs_file : 1;
 864         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 865         unsigned                hash_reg_file : 1;
 866         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 867         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 868         /* opcode is not supported by this kernel */
 869         unsigned                not_supported : 1;
 870         /* set if opcode supports polled "wait" */
 871         unsigned                pollin : 1;
 872         unsigned                pollout : 1;
 873         /* op supports buffer selection */
 874         unsigned                buffer_select : 1;
 875         /* do prep async if is going to be punted */
 876         unsigned                needs_async_setup : 1;
 877         /* should block plug */
 878         unsigned                plug : 1;
 879         /* size of async data needed, if any */
 880         unsigned short          async_size;
 881 };
 882
 883 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 884         [IORING_OP_NOP] = {},
 885         [IORING_OP_READV] = {
 886                 .needs_file             = 1,
 887                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 888                 .pollin                 = 1,
 889                 .buffer_select          = 1,
 890                 .needs_async_setup      = 1,
 891                 .plug                   = 1,
 892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 893         },
 894         [IORING_OP_WRITEV] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .hash_reg_file          = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898                 .pollout                = 1,
 899                 .needs_async_setup      = 1,
 900                 .plug                   = 1,
 901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 902         },
 903         [IORING_OP_FSYNC] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollin                 = 1,
 910                 .plug                   = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 912         },
 913         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .hash_reg_file          = 1,
 916                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 917                 .pollout                = 1,
 918                 .plug                   = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 920         },
 921         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 922                 .needs_file             = 1,
 923                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 924         },
 925         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 926         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928         },
 929         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .pollout                = 1,
 933                 .needs_async_setup      = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 935         },
 936         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollin                 = 1,
 940                 .buffer_select          = 1,
 941                 .needs_async_setup      = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 943         },
 944         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 945                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 946         },
 947         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 948                 /* used by timeout updates' prep() */
 949         },
 950         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954         },
 955         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 956         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 957                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 958         },
 959         [IORING_OP_CONNECT] = {
 960                 .needs_file             = 1,
 961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 962                 .pollout                = 1,
 963                 .needs_async_setup      = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 965         },
 966         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968         },
 969         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 970         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 971         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 972         [IORING_OP_STATX] = {},
 973         [IORING_OP_READ] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollin                 = 1,
 977                 .buffer_select          = 1,
 978                 .plug                   = 1,
 979                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 980         },
 981         [IORING_OP_WRITE] = {
 982                 .needs_file             = 1,
 983                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 984                 .pollout                = 1,
 985                 .plug                   = 1,
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 987         },
 988         [IORING_OP_FADVISE] = {
 989                 .needs_file             = 1,
 990         },
 991         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 992         [IORING_OP_SEND] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollout                = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_RECV] = {
 998                 .needs_file             = 1,
 999                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1000                 .pollin                 = 1,
1001                 .buffer_select          = 1,
1002         },
1003         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1004         },
1005         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1006                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_SPLICE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .hash_reg_file          = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012         },
1013         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1014         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1015         [IORING_OP_TEE] = {
1016                 .needs_file             = 1,
1017                 .hash_reg_file          = 1,
1018                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1024         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1025 };
1026
1027 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1028 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1029 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1030                                          struct task_struct *task,
1031                                          struct files_struct *files);
1032 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1033 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1034
1035 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1036 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1038 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1040 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1041 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1042 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1043                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1044                                  unsigned nr_args);
1045 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1046 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1047                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1048 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1050
1051 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1053                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1054 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1055 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1056
1057 static struct kmem_cache *req_cachep;
1058
1059 static const struct file_operations io_uring_fops;
1060
1061 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1062 {
1063 #if defined(CONFIG_UNIX)
1064         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1065                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1066
1067                 return ctx->ring_sock->sk;
1068         }
1069 #endif
1070         return NULL;
1071 }
1072 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1073
1074 #define io_for_each_link(pos, head) \
1075         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1076
1077 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1078 {
1079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1080
1081         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1082                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1083                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1084         }
1085 }
1086
1087 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1088                           struct task_struct *task,
1089                           struct files_struct *files)
1090 {
1091         struct io_kiocb *req;
1092
1093         if (task && head->task != task)
1094                 return false;
1095         if (!files)
1096                 return true;
1097
1098         io_for_each_link(req, head) {
1099                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1100                         return true;
1101         }
1102         return false;
1103 }
1104
1105 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1106 {
1107         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1108                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1109 }
1110
1111 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1112 {
1113         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1114
1115         complete(&ctx->ref_comp);
1116 }
1117
1118 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1119 {
1120         return !req->timeout.off;
1121 }
1122
1123 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1124 {
1125         struct io_ring_ctx *ctx;
1126         int hash_bits;
1127
1128         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1129         if (!ctx)
1130                 return NULL;
1131
1132         /*
1133          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1134          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1135          */
1136         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1137         hash_bits -= 5;
1138         if (hash_bits <= 0)
1139                 hash_bits = 1;
1140         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1141         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1142                                         GFP_KERNEL);
1143         if (!ctx->cancel_hash)
1144                 goto err;
1145         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1146
1147         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1148                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1149                 goto err;
1150
1151         ctx->flags = p->flags;
1152         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1154         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1156         init_completion(&ctx->ref_comp);
1157         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1159         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1160         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1161         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1165         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1167         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1168         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1169         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1170         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1174         return ctx;
1175 err:
1176         kfree(ctx->cancel_hash);
1177         kfree(ctx);
1178         return NULL;
1179 }
1180
1181 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1182 {
1183         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1184                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1185
1186                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1187                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1188         }
1189
1190         return false;
1191 }
1192
1193 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1194 {
1195         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1196
1197         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1198                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1199
1200                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1201                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1202                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1203         }
1204 }
1205
1206 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1207 {
1208         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1209         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1210
1211         if (!req->work.creds)
1212                 req->work.creds = get_current_cred();
1213
1214         req->work.list.next = NULL;
1215         req->work.flags = 0;
1216         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1217                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1218
1219         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1220                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1221                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1222         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1223                 if (def->unbound_nonreg_file)
1224                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1225         }
1226
1227         switch (req->opcode) {
1228         case IORING_OP_SPLICE:
1229         case IORING_OP_TEE:
1230                 /*
1231                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
1232                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
1233                  */
1234                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1235                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1236                 break;
1237         }
1238 }
1239
1240 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1241 {
1242         struct io_kiocb *cur;
1243
1244         io_for_each_link(cur, req)
1245                 io_prep_async_work(cur);
1246 }
1247
1248 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1249 {
1250         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1251         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1252         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1253
1254         BUG_ON(!tctx);
1255         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1256
1257         /* init ->work of the whole link before punting */
1258         io_prep_async_link(req);
1259         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1260                                         &req->work, req->flags);
1261         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1262         if (link)
1263                 io_queue_linked_timeout(link);
1264 }
1265
1266 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1267 {
1268         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1269         int ret;
1270
1271         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1272         if (ret != -1) {
1273                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1274                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1275                 list_del_init(&req->timeout.list);
1276                 io_cqring_fill_event(req, status);
1277                 io_put_req_deferred(req, 1);
1278         }
1279 }
1280
1281 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1282 {
1283         do {
1284                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1285                                                 struct io_defer_entry, list);
1286
1287                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1288                         break;
1289                 list_del_init(&de->list);
1290                 io_req_task_queue(de->req);
1291                 kfree(de);
1292         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1293 }
1294
1295 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1296 {
1297         u32 seq;
1298
1299         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1300                 return;
1301
1302         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1303
1304         do {
1305                 u32 events_needed, events_got;
1306                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1307                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1308
1309                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1310                         break;
1311
1312                 /*
1313                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1314                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1315                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1316                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1317                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1318                  */
1319                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1320                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1321                 if (events_got < events_needed)
1322                         break;
1323
1324                 list_del_init(&req->timeout.list);
1325                 io_kill_timeout(req, 0);
1326         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1327
1328         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1329 }
1330
1331 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1332 {
1333         io_flush_timeouts(ctx);
1334
1335         /* order cqe stores with ring update */
1336         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1337
1338         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1339                 __io_queue_deferred(ctx);
1340 }
1341
1342 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1343 {
1344         struct io_rings *r = ctx->rings;
1345
1346         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1347 }
1348
1349 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1350 {
1351         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1352 }
1353
1354 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1355 {
1356         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1357         unsigned tail;
1358
1359         /*
1360          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1361          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1362          * fill the cq entry
1363          */
1364         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1365                 return NULL;
1366
1367         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1368         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1369 }
1370
1371 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         if (!ctx->cq_ev_fd)
1374                 return false;
1375         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1376                 return false;
1377         if (!ctx->eventfd_async)
1378                 return true;
1379         return io_wq_current_is_worker();
1380 }
1381
1382 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1383 {
1384         /* see waitqueue_active() comment */
1385         smp_mb();
1386
1387         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1388                 wake_up(&ctx->wait);
1389         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1390                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1391         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1392                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1393         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1394                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1395                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1396         }
1397 }
1398
1399 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1400 {
1401         /* see waitqueue_active() comment */
1402         smp_mb();
1403
1404         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1405                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1406                         wake_up(&ctx->wait);
1407         }
1408         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1409                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1410         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1411                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1412                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1413         }
1414 }
1415
1416 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1417 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1418 {
1419         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1420         unsigned long flags;
1421         bool all_flushed, posted;
1422
1423         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1424                 return false;
1425
1426         posted = false;
1427         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1428         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1429                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1430                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1431
1432                 if (!cqe && !force)
1433                         break;
1434                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1435                                         struct io_overflow_cqe, list);
1436                 if (cqe)
1437                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1438                 else
1439                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1440                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1441                 posted = true;
1442                 list_del(&ocqe->list);
1443                 kfree(ocqe);
1444         }
1445
1446         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1447         if (all_flushed) {
1448                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1449                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1450                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1451         }
1452
1453         if (posted)
1454                 io_commit_cqring(ctx);
1455         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1456         if (posted)
1457                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1462 {
1463         bool ret = true;
1464
1465         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1466                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1467                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1468                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1469                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1470                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1471                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1472         }
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1479  * see commit f958d7b528b1 for details.
1480  */
1481 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1482         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1483
1484 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1485 {
1486         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1487 }
1488
1489 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1490 {
1491         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1492         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1493 }
1494
1495 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1496 {
1497         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1498         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1499 }
1500
1501 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1502 {
1503         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1504 }
1505
1506 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1507 {
1508         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1509         atomic_inc(&req->refs);
1510 }
1511
1512 static bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1513                                    unsigned int cflags)
1514 {
1515         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1516         struct io_uring_cqe *cqe;
1517
1518         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1519
1520         /*
1521          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1522          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1523          * the ring.
1524          */
1525         cqe = io_get_cqring(ctx);
1526         if (likely(cqe)) {
1527                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1528                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1529                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1530                 return true;
1531         }
1532         if (!atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1533                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1534
1535                 ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1536                 if (!ocqe)
1537                         goto overflow;
1538                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1539                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1540                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1541                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1542                 }
1543                 ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1544                 ocqe->cqe.res = res;
1545                 ocqe->cqe.flags = cflags;
1546                 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1547                 return true;
1548         }
1549 overflow:
1550         /*
1551          * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1552          * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1553          * on the floor.
1554          */
1555         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1556         return false;
1557 }
1558
1559 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1560 {
1561         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                  unsigned int cflags)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568         unsigned long flags;
1569
1570         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1571         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1572         /*
1573          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1574          * free_list cache.
1575          */
1576         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1577                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1578
1579                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1580                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1581                                 io_disarm_next(req);
1582                         if (req->link) {
1583                                 io_req_task_queue(req->link);
1584                                 req->link = NULL;
1585                         }
1586                 }
1587                 io_dismantle_req(req);
1588                 io_put_task(req->task, 1);
1589                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1590                 cs->locked_free_nr++;
1591         } else {
1592                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1593                         req = NULL;
1594         }
1595         io_commit_cqring(ctx);
1596         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1597
1598         if (req) {
1599                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1600                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1601         }
1602 }
1603
1604 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1605                                   unsigned int cflags)
1606 {
1607         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1608                 io_clean_op(req);
1609         req->result = res;
1610         req->compl.cflags = cflags;
1611         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1612 }
1613
1614 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1615                                      long res, unsigned cflags)
1616 {
1617         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1618                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1619         else
1620                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1621 }
1622
1623 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1624 {
1625         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1626 }
1627
1628 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1629 {
1630         req_set_fail_links(req);
1631         io_put_req(req);
1632         io_req_complete_post(req, res, 0);
1633 }
1634
1635 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1636                                         struct io_comp_state *cs)
1637 {
1638         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1639         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1640         cs->locked_free_nr = 0;
1641         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1642 }
1643
1644 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1645 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1646 {
1647         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1648         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1649         int nr;
1650
1651         /*
1652          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1653          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1654          * side cache.
1655          */
1656         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1657                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1658
1659         nr = state->free_reqs;
1660         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1661                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1662                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1663
1664                 list_del(&req->compl.list);
1665                 state->reqs[nr++] = req;
1666                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1667                         break;
1668         }
1669
1670         state->free_reqs = nr;
1671         return nr != 0;
1672 }
1673
1674 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1675 {
1676         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1677
1678         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1679
1680         if (!state->free_reqs) {
1681                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1682                 int ret;
1683
1684                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1685                         goto got_req;
1686
1687                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1688                                             state->reqs);
1689
1690                 /*
1691                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1692                  * retry single alloc to be on the safe side.
1693                  */
1694                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1695                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1696                         if (!state->reqs[0])
1697                                 return NULL;
1698                         ret = 1;
1699                 }
1700                 state->free_reqs = ret;
1701         }
1702 got_req:
1703         state->free_reqs--;
1704         return state->reqs[state->free_reqs];
1705 }
1706
1707 static inline void io_put_file(struct file *file)
1708 {
1709         if (file)
1710                 fput(file);
1711 }
1712
1713 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1714 {
1715         unsigned int flags = req->flags;
1716
1717         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1718                 io_put_file(req->file);
1719         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1720                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1721                 io_clean_op(req);
1722
1723                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1724                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1725                         unsigned long flags;
1726
1727                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1728                         list_del(&req->inflight_entry);
1729                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1730                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1731                 }
1732         }
1733         if (req->fixed_rsrc_refs)
1734                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1735         if (req->async_data)
1736                 kfree(req->async_data);
1737         if (req->work.creds) {
1738                 put_cred(req->work.creds);
1739                 req->work.creds = NULL;
1740         }
1741 }
1742
1743 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1744 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1745 {
1746         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1747
1748         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1749         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1750                 wake_up(&tctx->wait);
1751         put_task_struct_many(task, nr);
1752 }
1753
1754 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1755 {
1756         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1757
1758         io_dismantle_req(req);
1759         io_put_task(req->task, 1);
1760
1761         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1762         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1763 }
1764
1765 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1766 {
1767         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1768
1769         req->link = nxt->link;
1770         nxt->link = NULL;
1771 }
1772
1773 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1774         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1775 {
1776         struct io_kiocb *link = req->link;
1777
1778         /*
1779          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1780          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1781          */
1782         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1783                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1784                 int ret;
1785
1786                 io_remove_next_linked(req);
1787                 link->timeout.head = NULL;
1788                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1789                 if (ret != -1) {
1790                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1791                         io_put_req_deferred(link, 1);
1792                         return true;
1793                 }
1794         }
1795         return false;
1796 }
1797
1798 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1799         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1800 {
1801         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1802
1803         req->link = NULL;
1804         while (link) {
1805                 nxt = link->link;
1806                 link->link = NULL;
1807
1808                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1809                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1810                 io_put_req_deferred(link, 2);
1811                 link = nxt;
1812         }
1813 }
1814
1815 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1816         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1817 {
1818         bool posted = false;
1819
1820         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1821                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1822         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1823                 posted |= (req->link != NULL);
1824                 io_fail_links(req);
1825         }
1826         return posted;
1827 }
1828
1829 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1830 {
1831         struct io_kiocb *nxt;
1832
1833         /*
1834          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1835          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1836          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1837          * of the chain.
1838          */
1839         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1840                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1841                 unsigned long flags;
1842                 bool posted;
1843
1844                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1845                 posted = io_disarm_next(req);
1846                 if (posted)
1847                         io_commit_cqring(req->ctx);
1848                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1849                 if (posted)
1850                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1851         }
1852         nxt = req->link;
1853         req->link = NULL;
1854         return nxt;
1855 }
1856
1857 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1858 {
1859         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1860                 return NULL;
1861         return __io_req_find_next(req);
1862 }
1863
1864 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1865 {
1866         if (!ctx)
1867                 return;
1868         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1869                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1870                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1871                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1872         }
1873         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1874 }
1875
1876 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1877 {
1878         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1879         struct io_wq_work_list list;
1880         struct io_wq_work_node *node;
1881
1882         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1883                 return false;
1884
1885         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1886         list = tctx->task_list;
1887         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1888         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1889
1890         node = list.first;
1891         while (node) {
1892                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1893                 struct io_kiocb *req;
1894
1895                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1896                 if (req->ctx != ctx) {
1897                         ctx_flush_and_put(ctx);
1898                         ctx = req->ctx;
1899                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1900                 }
1901
1902                 req->task_work.func(&req->task_work);
1903                 node = next;
1904         }
1905
1906         ctx_flush_and_put(ctx);
1907         return list.first != NULL;
1908 }
1909
1910 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1911 {
1912         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1913
1914         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1915
1916         while (__tctx_task_work(tctx))
1917                 cond_resched();
1918 }
1919
1920 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1921 {
1922         struct task_struct *tsk = req->task;
1923         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1924         enum task_work_notify_mode notify;
1925         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1926         unsigned long flags;
1927         int ret = 0;
1928
1929         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1930                 return -ESRCH;
1931
1932         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1933
1934         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1935         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1936         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1937
1938         /* task_work already pending, we're done */
1939         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1940             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1941                 return 0;
1942
1943         /*
1944          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1945          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1946          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1947          * will do the job.
1948          */
1949         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1950
1951         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1952                 wake_up_process(tsk);
1953                 return 0;
1954         }
1955
1956         /*
1957          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1958          * in the list, it got run and we're fine.
1959          */
1960         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1961         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1962                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1963                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1964                         ret = 1;
1965                         break;
1966                 }
1967         }
1968         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1969         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1970         return ret;
1971 }
1972
1973 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1974 {
1975         struct callback_head *work, *next;
1976         bool executed = false;
1977
1978         do {
1979                 work = xchg(work_head, NULL);
1980                 if (!work)
1981                         break;
1982
1983                 do {
1984                         next = work->next;
1985                         work->func(work);
1986                         work = next;
1987                         cond_resched();
1988                 } while (work);
1989                 executed = true;
1990         } while (1);
1991
1992         return executed;
1993 }
1994
1995 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1996                                   struct callback_head *task_work)
1997 {
1998         struct callback_head *head;
1999
2000         do {
2001                 head = READ_ONCE(*work_head);
2002                 task_work->next = head;
2003         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2004 }
2005
2006 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2007                                           task_work_func_t cb)
2008 {
2009         init_task_work(&req->task_work, cb);
2010         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2011 }
2012
2013 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2014 {
2015         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2017
2018         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2019         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2020         io_req_complete_failed(req, req->result);
2021         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2022 }
2023
2024 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2025 {
2026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2027
2028         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2029         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2030         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2031                 __io_queue_sqe(req);
2032         else
2033                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2034         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2035 }
2036
2037 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2038 {
2039         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2040
2041         __io_req_task_submit(req);
2042 }
2043
2044 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2045 {
2046         req->result = ret;
2047         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2048
2049         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2050                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2051 }
2052
2053 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2054 {
2055         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2056
2057         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2058                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2059 }
2060
2061 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2062 {
2063         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2064
2065         if (nxt)
2066                 io_req_task_queue(nxt);
2067 }
2068
2069 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         io_queue_next(req);
2072         __io_free_req(req);
2073 }
2074
2075 struct req_batch {
2076         struct task_struct      *task;
2077         int                     task_refs;
2078         int                     ctx_refs;
2079 };
2080
2081 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2082 {
2083         rb->task_refs = 0;
2084         rb->ctx_refs = 0;
2085         rb->task = NULL;
2086 }
2087
2088 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2089                                      struct req_batch *rb)
2090 {
2091         if (rb->task)
2092                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2093         if (rb->ctx_refs)
2094                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2095 }
2096
2097 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2098                               struct io_submit_state *state)
2099 {
2100         io_queue_next(req);
2101         io_dismantle_req(req);
2102
2103         if (req->task != rb->task) {
2104                 if (rb->task)
2105                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2106                 rb->task = req->task;
2107                 rb->task_refs = 0;
2108         }
2109         rb->task_refs++;
2110         rb->ctx_refs++;
2111
2112         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2113                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2114         else
2115                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2116 }
2117
2118 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2119                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2120 {
2121         int i, nr = cs->nr;
2122         struct io_kiocb *req;
2123         struct req_batch rb;
2124
2125         io_init_req_batch(&rb);
2126         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2127         for (i = 0; i < nr; i++) {
2128                 req = cs->reqs[i];
2129                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2130         }
2131         io_commit_cqring(ctx);
2132         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2133
2134         io_cqring_ev_posted(ctx);
2135         for (i = 0; i < nr; i++) {
2136                 req = cs->reqs[i];
2137
2138                 /* submission and completion refs */
2139                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2140                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2141         }
2142
2143         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2144         cs->nr = 0;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2149  * was the last reference to this request.
2150  */
2151 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2154
2155         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2156                 nxt = io_req_find_next(req);
2157                 __io_free_req(req);
2158         }
2159         return nxt;
2160 }
2161
2162 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2163 {
2164         if (req_ref_put_and_test(req))
2165                 io_free_req(req);
2166 }
2167
2168 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2169 {
2170         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2171
2172         io_free_req(req);
2173 }
2174
2175 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2176 {
2177         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2178         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2179                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2180 }
2181
2182 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2183 {
2184         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2185                 io_free_req_deferred(req);
2186 }
2187
2188 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2189 {
2190         /* See comment at the top of this file */
2191         smp_rmb();
2192         return __io_cqring_events(ctx);
2193 }
2194
2195 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2196 {
2197         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2198
2199         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2200         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2201 }
2202
2203 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2204 {
2205         unsigned int cflags;
2206
2207         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2208         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2209         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2210         kfree(kbuf);
2211         return cflags;
2212 }
2213
2214 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2215 {
2216         struct io_buffer *kbuf;
2217
2218         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2219         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2220 }
2221
2222 static inline bool io_run_task_work(void)
2223 {
2224         /*
2225          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2226          * not add work to such a task.
2227          */
2228         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2229                 return false;
2230         if (current->task_works) {
2231                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2232                 task_work_run();
2233                 return true;
2234         }
2235
2236         return false;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Find and free completed poll iocbs
2241  */
2242 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2243                                struct list_head *done)
2244 {
2245         struct req_batch rb;
2246         struct io_kiocb *req;
2247
2248         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2249         smp_rmb();
2250
2251         io_init_req_batch(&rb);
2252         while (!list_empty(done)) {
2253                 int cflags = 0;
2254
2255                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2256                 list_del(&req->inflight_entry);
2257
2258                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2259                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2260                         req->iopoll_completed = 0;
2261                         req_ref_get(req);
2262                         io_queue_async_work(req);
2263                         continue;
2264                 }
2265
2266                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2267                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2268
2269                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2270                 (*nr_events)++;
2271
2272                 if (req_ref_put_and_test(req))
2273                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2274         }
2275
2276         io_commit_cqring(ctx);
2277         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2278         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2279 }
2280
2281 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2282                         long min)
2283 {
2284         struct io_kiocb *req, *tmp;
2285         LIST_HEAD(done);
2286         bool spin;
2287         int ret;
2288
2289         /*
2290          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2291          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2292          */
2293         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2294
2295         ret = 0;
2296         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2297                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2298
2299                 /*
2300                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2301                  * If we find a request that requires polling, break out
2302                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2303                  */
2304                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2305                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2306                         continue;
2307                 }
2308                 if (!list_empty(&done))
2309                         break;
2310
2311                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2312                 if (ret < 0)
2313                         break;
2314
2315                 /* iopoll may have completed current req */
2316                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2317                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2318
2319                 if (ret && spin)
2320                         spin = false;
2321                 ret = 0;
2322         }
2323
2324         if (!list_empty(&done))
2325                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2326
2327         return ret;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2332  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2333  * as a non-spinning completion check.
2334  */
2335 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2336                                 long min)
2337 {
2338         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2339                 int ret;
2340
2341                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2342                 if (ret < 0)
2343                         return ret;
2344                 if (*nr_events >= min)
2345                         return 0;
2346         }
2347
2348         return 1;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2353  * find and complete them.
2354  */
2355 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2356 {
2357         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2358                 return;
2359
2360         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2361         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2362                 unsigned int nr_events = 0;
2363
2364                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2365
2366                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2367                 if (nr_events == 0)
2368                         break;
2369                 /*
2370                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2371                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2372                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2373                  */
2374                 if (need_resched()) {
2375                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2376                         cond_resched();
2377                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2378                 }
2379         }
2380         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2381 }
2382
2383 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2384 {
2385         unsigned int nr_events = 0;
2386         int iters = 0, ret = 0;
2387
2388         /*
2389          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2390          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2391          * that got punted to a workqueue.
2392          */
2393         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2394         do {
2395                 /*
2396                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2397                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2398                  * already triggered a CQE (eg in error).
2399                  */
2400                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2401                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2402                 if (io_cqring_events(ctx))
2403                         break;
2404
2405                 /*
2406                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2407                  * application entering polling for a command before it gets
2408                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2409                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2410                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2411                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2412                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2413                  * very same mutex.
2414                  */
2415                 if (!(++iters & 7)) {
2416                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2417                         io_run_task_work();
2418                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2419                 }
2420
2421                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2422                 if (ret <= 0)
2423                         break;
2424                 ret = 0;
2425         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2426
2427         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2428         return ret;
2429 }
2430
2431 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2432 {
2433         /*
2434          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2435          * thread.
2436          */
2437         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2438                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2439
2440                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2441                 sb_end_write(sb);
2442         }
2443 }
2444
2445 #ifdef CONFIG_BLOCK
2446 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2447 {
2448         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2449
2450         if (!rw)
2451                 return !io_req_prep_async(req);
2452         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2453         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2454         return true;
2455 }
2456
2457 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2460         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2461
2462         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2463                 return false;
2464         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2465             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2466                 return false;
2467         /*
2468          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2469          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2470          * -EAGAIN.
2471          */
2472         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2473                 return false;
2474         return true;
2475 }
2476 #else
2477 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2478 {
2479         return false;
2480 }
2481 #endif
2482
2483 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2484                              unsigned int issue_flags)
2485 {
2486         int cflags = 0;
2487
2488         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2489                 kiocb_end_write(req);
2490         if (res != req->result) {
2491                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2492                     io_rw_should_reissue(req)) {
2493                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2494                         return;
2495                 }
2496                 req_set_fail_links(req);
2497         }
2498         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2499                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2500         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2501 }
2502
2503 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2504 {
2505         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2506
2507         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2508 }
2509
2510 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2511 {
2512         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2513
2514         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2515                 kiocb_end_write(req);
2516         if (unlikely(res != req->result)) {
2517                 bool fail = true;
2518
2519 #ifdef CONFIG_BLOCK
2520                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2521                     io_resubmit_prep(req))
2522                         fail = false;
2523 #endif
2524                 if (fail) {
2525                         req_set_fail_links(req);
2526                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2527                 }
2528         }
2529
2530         WRITE_ONCE(req->result, res);
2531         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2532         smp_wmb();
2533         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2534 }
2535
2536 /*
2537  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2538  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2539  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2540  * accessing the kiocb cookie.
2541  */
2542 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2543 {
2544         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2545
2546         /*
2547          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2548          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2549          * different devices.
2550          */
2551         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2552                 ctx->poll_multi_file = false;
2553         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2554                 struct io_kiocb *list_req;
2555
2556                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2557                                                 inflight_entry);
2558                 if (list_req->file != req->file)
2559                         ctx->poll_multi_file = true;
2560         }
2561
2562         /*
2563          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2564          * it to the front so we find it first.
2565          */
2566         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2567                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2568         else
2569                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2570
2571         /*
2572          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2573          * task context or in io worker task context. If current task context is
2574          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2575          */
2576         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2577             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2578                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2579 }
2580
2581 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2582 {
2583         if (state->file_refs) {
2584                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2585                 state->file_refs = 0;
2586         }
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2591  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2592  * has more than one submission.
2593  */
2594 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2595 {
2596         if (!state)
2597                 return fget(fd);
2598
2599         if (state->file_refs) {
2600                 if (state->fd == fd) {
2601                         state->file_refs--;
2602                         return state->file;
2603                 }
2604                 io_state_file_put(state);
2605         }
2606         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2607         if (unlikely(!state->file))
2608                 return NULL;
2609
2610         state->fd = fd;
2611         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2612         return state->file;
2613 }
2614
2615 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2616 {
2617         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2618 }
2619
2620 /*
2621  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2622  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2623  * inline.
2624  */
2625 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2626 {
2627         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2628
2629         if (S_ISBLK(mode)) {
2630                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2631                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2632                         return true;
2633                 return false;
2634         }
2635         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2636                 return true;
2637         if (S_ISREG(mode)) {
2638                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2639                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2640                     file->f_op != &io_uring_fops)
2641                         return true;
2642                 return false;
2643         }
2644
2645         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2646         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2647                 return true;
2648
2649         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2650                 return false;
2651
2652         if (rw == READ)
2653                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2654
2655         return file->f_op->write_iter != NULL;
2656 }
2657
2658 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2659 {
2660         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2661                 return true;
2662         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2663                 return true;
2664
2665         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2666 }
2667
2668 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2669 {
2670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2671         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2672         struct file *file = req->file;
2673         unsigned ioprio;
2674         int ret;
2675
2676         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2677                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2678
2679         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2680         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2681                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2682                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2683         }
2684         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2685         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2686         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2687         if (unlikely(ret))
2688                 return ret;
2689
2690         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2691         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2692                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2693
2694         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2695         if (ioprio) {
2696                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2697                 if (ret)
2698                         return ret;
2699
2700                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2701         } else
2702                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2703
2704         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2705                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2706                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2707                         return -EOPNOTSUPP;
2708
2709                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2710                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2711                 req->iopoll_completed = 0;
2712         } else {
2713                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2714                         return -EINVAL;
2715                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2716         }
2717
2718         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2719         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2720         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2721         return 0;
2722 }
2723
2724 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2725 {
2726         switch (ret) {
2727         case -EIOCBQUEUED:
2728                 break;
2729         case -ERESTARTSYS:
2730         case -ERESTARTNOINTR:
2731         case -ERESTARTNOHAND:
2732         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2733                 /*
2734                  * We can't just restart the syscall, since previously
2735                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2736                  * IO with EINTR.
2737                  */
2738                 ret = -EINTR;
2739                 fallthrough;
2740         default:
2741                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2742         }
2743 }
2744
2745 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2746                        unsigned int issue_flags)
2747 {
2748         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2749         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2750         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2751
2752         /* add previously done IO, if any */
2753         if (io && io->bytes_done > 0) {
2754                 if (ret < 0)
2755                         ret = io->bytes_done;
2756                 else
2757                         ret += io->bytes_done;
2758         }
2759
2760         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2761                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2762         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2763                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2764         else
2765                 io_rw_done(kiocb, ret);
2766
2767         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2768                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2769                 if (!io_resubmit_prep(req)) {
2770                         req_ref_get(req);
2771                         io_queue_async_work(req);
2772                 } else {
2773                         int cflags = 0;
2774
2775                         req_set_fail_links(req);
2776                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2777                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2778                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2779                 }
2780         }
2781 }
2782
2783 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2784 {
2785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2786         size_t len = req->rw.len;
2787         struct io_mapped_ubuf *imu;
2788         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2789         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2790         size_t offset;
2791
2792         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2793                 return -EFAULT;
2794         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2795         imu = &ctx->user_bufs[index];
2796         buf_addr = req->rw.addr;
2797
2798         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2799                 return -EFAULT;
2800         /* not inside the mapped region */
2801         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2802                 return -EFAULT;
2803
2804         /*
2805          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2806          * and advance us to the beginning.
2807          */
2808         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2809         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2810
2811         if (offset) {
2812                 /*
2813                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2814                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2815                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2816                  * we know that:
2817                  *
2818                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2819                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2820                  *    first and last bvec
2821                  *
2822                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2823                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2824                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2825                  * since we can just skip the first segment, which may not
2826                  * be PAGE_SIZE aligned.
2827                  */
2828                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2829
2830                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2831                         iov_iter_advance(iter, offset);
2832                 } else {
2833                         unsigned long seg_skip;
2834
2835                         /* skip first vec */
2836                         offset -= bvec->bv_len;
2837                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2838
2839                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2840                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2841                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2842                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2843                 }
2844         }
2845
2846         return 0;
2847 }
2848
2849 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2850 {
2851         if (needs_lock)
2852                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2853 }
2854
2855 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2856 {
2857         /*
2858          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2859          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2860          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2861          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2862          */
2863         if (needs_lock)
2864                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2865 }
2866
2867 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2868                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2869                                           bool needs_lock)
2870 {
2871         struct io_buffer *head;
2872
2873         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2874                 return kbuf;
2875
2876         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2877
2878         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2879
2880         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2881         if (head) {
2882                 if (!list_empty(&head->list)) {
2883                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2884                                                         list);
2885                         list_del(&kbuf->list);
2886                 } else {
2887                         kbuf = head;
2888                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2889                 }
2890                 if (*len > kbuf->len)
2891                         *len = kbuf->len;
2892         } else {
2893                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2894         }
2895
2896         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2897
2898         return kbuf;
2899 }
2900
2901 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2902                                         bool needs_lock)
2903 {
2904         struct io_buffer *kbuf;
2905         u16 bgid;
2906
2907         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2908         bgid = req->buf_index;
2909         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2910         if (IS_ERR(kbuf))
2911                 return kbuf;
2912         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2913         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2914         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2915 }
2916
2917 #ifdef CONFIG_COMPAT
2918 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2919                                 bool needs_lock)
2920 {
2921         struct compat_iovec __user *uiov;
2922         compat_ssize_t clen;
2923         void __user *buf;
2924         ssize_t len;
2925
2926         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2927         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2928                 return -EFAULT;
2929         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2930                 return -EFAULT;
2931         if (clen < 0)
2932                 return -EINVAL;
2933
2934         len = clen;
2935         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2936         if (IS_ERR(buf))
2937                 return PTR_ERR(buf);
2938         iov[0].iov_base = buf;
2939         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2940         return 0;
2941 }
2942 #endif
2943
2944 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2945                                       bool needs_lock)
2946 {
2947         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2948         void __user *buf;
2949         ssize_t len;
2950
2951         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2952                 return -EFAULT;
2953
2954         len = iov[0].iov_len;
2955         if (len < 0)
2956                 return -EINVAL;
2957         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2958         if (IS_ERR(buf))
2959                 return PTR_ERR(buf);
2960         iov[0].iov_base = buf;
2961         iov[0].iov_len = len;
2962         return 0;
2963 }
2964
2965 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2966                                     bool needs_lock)
2967 {
2968         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2969                 struct io_buffer *kbuf;
2970
2971                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2972                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2973                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2974                 return 0;
2975         }
2976         if (req->rw.len != 1)
2977                 return -EINVAL;
2978
2979 #ifdef CONFIG_COMPAT
2980         if (req->ctx->compat)
2981                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2982 #endif
2983
2984         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2985 }
2986
2987 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2988                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2989 {
2990         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2991         size_t sqe_len = req->rw.len;
2992         u8 opcode = req->opcode;
2993         ssize_t ret;
2994
2995         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2996                 *iovec = NULL;
2997                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2998         }
2999
3000         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3001         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3002                 return -EINVAL;
3003
3004         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3005                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3006                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3007                         if (IS_ERR(buf))
3008                                 return PTR_ERR(buf);
3009                         req->rw.len = sqe_len;
3010                 }
3011
3012                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return ret;
3015         }
3016
3017         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3018                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3019                 if (!ret)
3020                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3021                 *iovec = NULL;
3022                 return ret;
3023         }
3024
3025         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3026                               req->ctx->compat);
3027 }
3028
3029 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3030 {
3031         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3036  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3037  */
3038 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3039 {
3040         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3041         struct file *file = req->file;
3042         ssize_t ret = 0;
3043
3044         /*
3045          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3046          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3047          * the kiocb to be handled from an async context.
3048          */
3049         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3050                 return -EOPNOTSUPP;
3051         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3052                 return -EAGAIN;
3053
3054         while (iov_iter_count(iter)) {
3055                 struct iovec iovec;
3056                 ssize_t nr;
3057
3058                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3059                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3060                 } else {
3061                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3062                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3063                 }
3064
3065                 if (rw == READ) {
3066                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3067                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3068                 } else {
3069                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3070                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3071                 }
3072
3073                 if (nr < 0) {
3074                         if (!ret)
3075                                 ret = nr;
3076                         break;
3077                 }
3078                 ret += nr;
3079                 if (nr != iovec.iov_len)
3080                         break;
3081                 req->rw.len -= nr;
3082                 req->rw.addr += nr;
3083                 iov_iter_advance(iter, nr);
3084         }
3085
3086         return ret;
3087 }
3088
3089 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3090                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3091 {
3092         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3093
3094         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3095         rw->free_iovec = iovec;
3096         rw->bytes_done = 0;
3097         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3098         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3099                 return;
3100         if (!iovec) {
3101                 unsigned iov_off = 0;
3102
3103                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3104                 if (iter->iov != fast_iov) {
3105                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3106                         rw->iter.iov += iov_off;
3107                 }
3108                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3109                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3110                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3111         } else {
3112                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3113         }
3114 }
3115
3116 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3117 {
3118         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3119         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3120         return req->async_data == NULL;
3121 }
3122
3123 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3124                              const struct iovec *fast_iov,
3125                              struct iov_iter *iter, bool force)
3126 {
3127         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3128                 return 0;
3129         if (!req->async_data) {
3130                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3131                         kfree(iovec);
3132                         return -ENOMEM;
3133                 }
3134
3135                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3136         }
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3141 {
3142         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3143         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3144         int ret;
3145
3146         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3147         if (unlikely(ret < 0))
3148                 return ret;
3149
3150         iorw->bytes_done = 0;
3151         iorw->free_iovec = iov;
3152         if (iov)
3153                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3158 {
3159         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3160                 return -EBADF;
3161         return io_prep_rw(req, sqe);
3162 }
3163
3164 /*
3165  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3166  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3167  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3168  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3169  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3170  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3171  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3172  * slow path.
3173  */
3174 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3175                              int sync, void *arg)
3176 {
3177         struct wait_page_queue *wpq;
3178         struct io_kiocb *req = wait->private;
3179         struct wait_page_key *key = arg;
3180
3181         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3182
3183         if (!wake_page_match(wpq, key))
3184                 return 0;
3185
3186         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3187         list_del_init(&wait->entry);
3188
3189         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3190         req_ref_get(req);
3191         io_req_task_queue(req);
3192         return 1;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3197  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3198  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3199  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3200  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3201  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3202  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3203  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3204  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3205  * async worker threads for a blocking retry.
3206  */
3207 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3208 {
3209         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3210         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3211         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3212
3213         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3214         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3215                 return false;
3216
3217         /* Only for buffered IO */
3218         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3219                 return false;
3220
3221         /*
3222          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3223          * support callback based unlocks
3224          */
3225         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3226                 return false;
3227
3228         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3229         wait->wait.private = req;
3230         wait->wait.flags = 0;
3231         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3232         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3233         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3234         kiocb->ki_waitq = wait;
3235         return true;
3236 }
3237
3238 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3239 {
3240         if (req->file->f_op->read_iter)
3241                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3242         else if (req->file->f_op->read)
3243                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3244         else
3245                 return -EINVAL;
3246 }
3247
3248 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3249 {
3250         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3251         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3252         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3253         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3254         ssize_t io_size, ret, ret2;
3255         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3256
3257         if (rw) {
3258                 iter = &rw->iter;
3259                 iovec = NULL;
3260         } else {
3261                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3262                 if (ret < 0)
3263                         return ret;
3264         }
3265         io_size = iov_iter_count(iter);
3266         req->result = io_size;
3267
3268         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3269         if (!force_nonblock)
3270                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3271         else
3272                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3273
3274         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3275         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3276                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3277                 return ret ?: -EAGAIN;
3278         }
3279
3280         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3281         if (unlikely(ret)) {
3282                 kfree(iovec);
3283                 return ret;
3284         }
3285
3286         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3287
3288         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3289                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3290                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3291                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3292                         goto done;
3293                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3294                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3295                         goto done;
3296                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3297                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3298                 ret = 0;
3299         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3300                 goto out_free;
3301         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3302                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3303                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3304                 goto done;
3305         }
3306
3307         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3308         if (ret2)
3309                 return ret2;
3310
3311         iovec = NULL;
3312         rw = req->async_data;
3313         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3314         iter = &rw->iter;
3315
3316         do {
3317                 io_size -= ret;
3318                 rw->bytes_done += ret;
3319                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3320                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3321                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3322                         return -EAGAIN;
3323                 }
3324
3325                 /*
3326                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3327                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3328                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3329                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3330                  */
3331                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3332                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3333                         return 0;
3334                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3335                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3336         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3337 done:
3338         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3339 out_free:
3340         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3341         if (iovec)
3342                 kfree(iovec);
3343         return 0;
3344 }
3345
3346 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3347 {
3348         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3349                 return -EBADF;
3350         return io_prep_rw(req, sqe);
3351 }
3352
3353 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3354 {
3355         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3356         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3357         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3358         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3359         ssize_t ret, ret2, io_size;
3360         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3361
3362         if (rw) {
3363                 iter = &rw->iter;
3364                 iovec = NULL;
3365         } else {
3366                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3367                 if (ret < 0)
3368                         return ret;
3369         }
3370         io_size = iov_iter_count(iter);
3371         req->result = io_size;
3372
3373         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3374         if (!force_nonblock)
3375                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3376         else
3377                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3378
3379         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3380         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3381                 goto copy_iov;
3382
3383         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3384         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3385             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3386                 goto copy_iov;
3387
3388         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3389         if (unlikely(ret))
3390                 goto out_free;
3391
3392         /*
3393          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3394          * which will be released by another thread in
3395          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3396          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3397          * we return to userspace.
3398          */
3399         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3400                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3401                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3402                                         SB_FREEZE_WRITE);
3403         }
3404         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3405
3406         if (req->file->f_op->write_iter)
3407                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3408         else if (req->file->f_op->write)
3409                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3410         else
3411                 ret2 = -EINVAL;
3412
3413         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3414                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3415                 ret2 = -EAGAIN;
3416         }
3417
3418         /*
3419          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3420          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3421          */
3422         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3423                 ret2 = -EAGAIN;
3424         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3425         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3426                 goto done;
3427         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3428                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3429                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3430                         goto copy_iov;
3431 done:
3432                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3433         } else {
3434 copy_iov:
3435                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3436                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3437                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3438                 return ret ?: -EAGAIN;
3439         }
3440 out_free:
3441         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3442         if (iovec)
3443                 kfree(iovec);
3444         return ret;
3445 }
3446
3447 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3448                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3449 {
3450         struct io_rename *ren = &req->rename;
3451         const char __user *oldf, *newf;
3452
3453         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3454                 return -EBADF;
3455
3456         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3457         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3458         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3459         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3460         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3461
3462         ren->oldpath = getname(oldf);
3463         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3464                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3465
3466         ren->newpath = getname(newf);
3467         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3468                 putname(ren->oldpath);
3469                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3470         }
3471
3472         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3477 {
3478         struct io_rename *ren = &req->rename;
3479         int ret;
3480
3481         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3482                 return -EAGAIN;
3483
3484         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3485                                 ren->newpath, ren->flags);
3486
3487         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3488         if (ret < 0)
3489                 req_set_fail_links(req);
3490         io_req_complete(req, ret);
3491         return 0;
3492 }
3493
3494 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3495                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3496 {
3497         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3498         const char __user *fname;
3499
3500         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3501                 return -EBADF;
3502
3503         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3504
3505         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3506         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3507                 return -EINVAL;
3508
3509         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3510         un->filename = getname(fname);
3511         if (IS_ERR(un->filename))
3512                 return PTR_ERR(un->filename);
3513
3514         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3515         return 0;
3516 }
3517
3518 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3519 {
3520         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3521         int ret;
3522
3523         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3524                 return -EAGAIN;
3525
3526         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3527                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3528         else
3529                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3530
3531         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3532         if (ret < 0)
3533                 req_set_fail_links(req);
3534         io_req_complete(req, ret);
3535         return 0;
3536 }
3537
3538 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3539                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3540 {
3541 #if defined(CONFIG_NET)
3542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3543                 return -EINVAL;
3544         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3545             sqe->buf_index)
3546                 return -EINVAL;
3547
3548         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3549         return 0;
3550 #else
3551         return -EOPNOTSUPP;
3552 #endif
3553 }
3554
3555 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3556 {
3557 #if defined(CONFIG_NET)
3558         struct socket *sock;
3559         int ret;
3560
3561         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3562                 return -EAGAIN;
3563
3564         sock = sock_from_file(req->file);
3565         if (unlikely(!sock))
3566                 return -ENOTSOCK;
3567
3568         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3569         if (ret < 0)
3570                 req_set_fail_links(req);
3571         io_req_complete(req, ret);
3572         return 0;
3573 #else
3574         return -EOPNOTSUPP;
3575 #endif
3576 }
3577
3578 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3579                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3580 {
3581         struct io_splice* sp = &req->splice;
3582         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3583
3584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         sp->file_in = NULL;
3588         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3589         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3590
3591         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3592                 return -EINVAL;
3593
3594         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3595                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3596         if (!sp->file_in)
3597                 return -EBADF;
3598         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3599         return 0;
3600 }
3601
3602 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3603                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3604 {
3605         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3606                 return -EINVAL;
3607         return __io_splice_prep(req, sqe);
3608 }
3609
3610 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3611 {
3612         struct io_splice *sp = &req->splice;
3613         struct file *in = sp->file_in;
3614         struct file *out = sp->file_out;
3615         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3616         long ret = 0;
3617
3618         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3619                 return -EAGAIN;
3620         if (sp->len)
3621                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3622
3623         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3624                 io_put_file(in);
3625         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3626
3627         if (ret != sp->len)
3628                 req_set_fail_links(req);
3629         io_req_complete(req, ret);
3630         return 0;
3631 }
3632
3633 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3634 {
3635         struct io_splice* sp = &req->splice;
3636
3637         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3638         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3639         return __io_splice_prep(req, sqe);
3640 }
3641
3642 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3643 {
3644         struct io_splice *sp = &req->splice;
3645         struct file *in = sp->file_in;
3646         struct file *out = sp->file_out;
3647         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3648         loff_t *poff_in, *poff_out;
3649         long ret = 0;
3650
3651         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3652                 return -EAGAIN;
3653
3654         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3655         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3656
3657         if (sp->len)
3658                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3659
3660         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3661                 io_put_file(in);
3662         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3663
3664         if (ret != sp->len)
3665                 req_set_fail_links(req);
3666         io_req_complete(req, ret);
3667         return 0;
3668 }
3669
3670 /*
3671  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3672  */
3673 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3674 {
3675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3676
3677         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3678                 return -EINVAL;
3679
3680         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3681         return 0;
3682 }
3683
3684 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3685 {
3686         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3687
3688         if (!req->file)
3689                 return -EBADF;
3690
3691         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3692                 return -EINVAL;
3693         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3694                 return -EINVAL;
3695
3696         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3697         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3698                 return -EINVAL;
3699
3700         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3701         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3702         return 0;
3703 }
3704
3705 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3706 {
3707         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3708         int ret;
3709
3710         /* fsync always requires a blocking context */
3711         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3712                 return -EAGAIN;
3713
3714         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3715                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3716                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3717         if (ret < 0)
3718                 req_set_fail_links(req);
3719         io_req_complete(req, ret);
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3724                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3725 {
3726         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3727                 return -EINVAL;
3728         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3729                 return -EINVAL;
3730
3731         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3732         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3733         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3738 {
3739         int ret;
3740
3741         /* fallocate always requiring blocking context */
3742         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3743                 return -EAGAIN;
3744         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3745                                 req->sync.len);
3746         if (ret < 0)
3747                 req_set_fail_links(req);
3748         io_req_complete(req, ret);
3749         return 0;
3750 }
3751
3752 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3753 {
3754         const char __user *fname;
3755         int ret;
3756
3757         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3758                 return -EINVAL;
3759         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3760                 return -EBADF;
3761
3762         /* open.how should be already initialised */
3763         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3764                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3765
3766         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3767         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3768         req->open.filename = getname(fname);
3769         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3770                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3771                 req->open.filename = NULL;
3772                 return ret;
3773         }
3774         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3775         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3776         return 0;
3777 }
3778
3779 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3780 {
3781         u64 flags, mode;
3782
3783         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3784                 return -EINVAL;
3785         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3786         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3787         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3788         return __io_openat_prep(req, sqe);
3789 }
3790
3791 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         struct open_how __user *how;
3794         size_t len;
3795         int ret;
3796
3797         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3798                 return -EINVAL;
3799         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3800         len = READ_ONCE(sqe->len);
3801         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3802                 return -EINVAL;
3803
3804         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3805                                         len);
3806         if (ret)
3807                 return ret;
3808
3809         return __io_openat_prep(req, sqe);
3810 }
3811
3812 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3813 {
3814         struct open_flags op;
3815         struct file *file;
3816         bool nonblock_set;
3817         bool resolve_nonblock;
3818         int ret;
3819
3820         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3821         if (ret)
3822                 goto err;
3823         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3824         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3825         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3826                 /*
3827                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3828                  * it'll always -EAGAIN
3829                  */
3830                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3831                         return -EAGAIN;
3832                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3833                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3834         }
3835
3836         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3837         if (ret < 0)
3838                 goto err;
3839
3840         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3841         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3842         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3843             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3844                 /*
3845                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3846                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3847                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3848                  */
3849                 put_unused_fd(ret);
3850                 return -EAGAIN;
3851         }
3852
3853         if (IS_ERR(file)) {
3854                 put_unused_fd(ret);
3855                 ret = PTR_ERR(file);
3856         } else {
3857                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3858                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3859                 fsnotify_open(file);
3860                 fd_install(ret, file);
3861         }
3862 err:
3863         putname(req->open.filename);
3864         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3865         if (ret < 0)
3866                 req_set_fail_links(req);
3867         io_req_complete(req, ret);
3868         return 0;
3869 }
3870
3871 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3872 {
3873         return io_openat2(req, issue_flags);
3874 }
3875
3876 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3877                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3878 {
3879         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3880         u64 tmp;
3881
3882         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3886         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3887                 return -EINVAL;
3888
3889         memset(p, 0, sizeof(*p));
3890         p->nbufs = tmp;
3891         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3896                                int bgid, unsigned nbufs)
3897 {
3898         unsigned i = 0;
3899
3900         /* shouldn't happen */
3901         if (!nbufs)
3902                 return 0;
3903
3904         /* the head kbuf is the list itself */
3905         while (!list_empty(&buf->list)) {
3906                 struct io_buffer *nxt;
3907
3908                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3909                 list_del(&nxt->list);
3910                 kfree(nxt);
3911                 if (++i == nbufs)
3912                         return i;
3913         }
3914         i++;
3915         kfree(buf);
3916         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3917
3918         return i;
3919 }
3920
3921 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3922 {
3923         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3924         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3925         struct io_buffer *head;
3926         int ret = 0;
3927         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3928
3929         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3930
3931         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3932
3933         ret = -ENOENT;
3934         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3935         if (head)
3936                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3937         if (ret < 0)
3938                 req_set_fail_links(req);
3939
3940         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3941         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3942         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3943         return 0;
3944 }
3945
3946 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3947                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3948 {
3949         unsigned long size;
3950         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3951         u64 tmp;
3952
3953         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3954                 return -EINVAL;
3955
3956         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3957         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3958                 return -E2BIG;
3959         p->nbufs = tmp;
3960         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3961         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3962
3963         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3964         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3965                 return -EFAULT;
3966
3967         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3969         if (tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->bid = tmp;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3976 {
3977         struct io_buffer *buf;
3978         u64 addr = pbuf->addr;
3979         int i, bid = pbuf->bid;
3980
3981         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3982                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3983                 if (!buf)
3984                         break;
3985
3986                 buf->addr = addr;
3987                 buf->len = pbuf->len;
3988                 buf->bid = bid;
3989                 addr += pbuf->len;
3990                 bid++;
3991                 if (!*head) {
3992                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3993                         *head = buf;
3994                 } else {
3995                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3996                 }
3997         }
3998
3999         return i ? i : -ENOMEM;
4000 }
4001
4002 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4003 {
4004         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4006         struct io_buffer *head, *list;
4007         int ret = 0;
4008         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4009
4010         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4011
4012         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4013
4014         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4015
4016         ret = io_add_buffers(p, &head);
4017         if (ret >= 0 && !list) {
4018                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4019                 if (ret < 0)
4020                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4021         }
4022         if (ret < 0)
4023                 req_set_fail_links(req);
4024         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4025         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4026         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4031                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4032 {
4033 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4034         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4035                 return -EINVAL;
4036         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4040         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4041         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4042
4043         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4044                 struct epoll_event __user *ev;
4045
4046                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4047                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4048                         return -EFAULT;
4049         }
4050
4051         return 0;
4052 #else
4053         return -EOPNOTSUPP;
4054 #endif
4055 }
4056
4057 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4058 {
4059 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4060         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4061         int ret;
4062         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4063
4064         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4065         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4066                 return -EAGAIN;
4067
4068         if (ret < 0)
4069                 req_set_fail_links(req);
4070         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4071         return 0;
4072 #else
4073         return -EOPNOTSUPP;
4074 #endif
4075 }
4076
4077 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4078 {
4079 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4080         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4081                 return -EINVAL;
4082         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4086         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4087         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4098         int ret;
4099
4100         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4101                 return -EAGAIN;
4102
4103         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail_links(req);
4106         io_req_complete(req, ret);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4118                 return -EINVAL;
4119
4120         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4121         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4122         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4123         return 0;
4124 }
4125
4126 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4127 {
4128         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4129         int ret;
4130
4131         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4132                 switch (fa->advice) {
4133                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4134                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4135                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4136                         break;
4137                 default:
4138                         return -EAGAIN;
4139                 }
4140         }
4141
4142         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail_links(req);
4145         io_req_complete(req, ret);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4152                 return -EINVAL;
4153         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4154                 return -EINVAL;
4155         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4156                 return -EBADF;
4157
4158         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4159         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4160         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4161         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4162         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4163
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4168 {
4169         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4170         int ret;
4171
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4173                 return -EAGAIN;
4174
4175         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4176                        ctx->buffer);
4177
4178         if (ret < 0)
4179                 req_set_fail_links(req);
4180         io_req_complete(req, ret);
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4185 {
4186         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4187                 return -EINVAL;
4188         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4189             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4199 {
4200         struct files_struct *files = current->files;
4201         struct io_close *close = &req->close;
4202         struct fdtable *fdt;
4203         struct file *file;
4204         int ret;
4205
4206         file = NULL;
4207         ret = -EBADF;
4208         spin_lock(&files->file_lock);
4209         fdt = files_fdtable(files);
4210         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 goto err;
4213         }
4214         file = fdt->fd[close->fd];
4215         if (!file) {
4216                 spin_unlock(&files->file_lock);
4217                 goto err;
4218         }
4219
4220         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4221                 spin_unlock(&files->file_lock);
4222                 file = NULL;
4223                 goto err;
4224         }
4225
4226         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4227         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4228                 spin_unlock(&files->file_lock);
4229                 return -EAGAIN;
4230         }
4231
4232         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4233         spin_unlock(&files->file_lock);
4234         if (ret < 0) {
4235                 if (ret == -ENOENT)
4236                         ret = -EBADF;
4237                 goto err;
4238         }
4239
4240         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4241         ret = filp_close(file, current->files);
4242 err:
4243         if (ret < 0)
4244                 req_set_fail_links(req);
4245         if (file)
4246                 fput(file);
4247         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4248         return 0;
4249 }
4250
4251 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4252 {
4253         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4254
4255         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4256                 return -EINVAL;
4257         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4258                 return -EINVAL;
4259
4260         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4261         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4262         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4267 {
4268         int ret;
4269
4270         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4271         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4272                 return -EAGAIN;
4273
4274         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4275                                 req->sync.flags);
4276         if (ret < 0)
4277                 req_set_fail_links(req);
4278         io_req_complete(req, ret);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 #if defined(CONFIG_NET)
4283 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4284                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4285 {
4286         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4287
4288         if (async_msg)
4289                 return -EAGAIN;
4290         if (io_alloc_async_data(req)) {
4291                 kfree(kmsg->free_iov);
4292                 return -ENOMEM;
4293         }
4294         async_msg = req->async_data;
4295         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4296         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4297         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4298         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4299         if (!async_msg->free_iov)
4300                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4301
4302         return -EAGAIN;
4303 }
4304
4305 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4306                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4307 {
4308         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4309         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4310         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4311                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4312 }
4313
4314 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4315 {
4316         int ret;
4317
4318         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4319         if (!ret)
4320                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4321         return ret;
4322 }
4323
4324 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4325 {
4326         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4327
4328         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4329                 return -EINVAL;
4330
4331         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4332         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4333         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4334         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4335                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4336
4337 #ifdef CONFIG_COMPAT
4338         if (req->ctx->compat)
4339                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4340 #endif
4341         return 0;
4342 }
4343
4344 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4345 {
4346         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4347         struct socket *sock;
4348         unsigned flags;
4349         int min_ret = 0;
4350         int ret;
4351
4352         sock = sock_from_file(req->file);
4353         if (unlikely(!sock))
4354                 return -ENOTSOCK;
4355
4356         kmsg = req->async_data;
4357         if (!kmsg) {
4358                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4359                 if (ret)
4360                         return ret;
4361                 kmsg = &iomsg;
4362         }
4363
4364         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4365         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4366                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4367         if (flags & MSG_WAITALL)
4368                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4369
4370         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4371         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4372                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4373         if (ret == -ERESTARTSYS)
4374                 ret = -EINTR;
4375
4376         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4377         if (kmsg->free_iov)
4378                 kfree(kmsg->free_iov);
4379         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4380         if (ret < min_ret)
4381                 req_set_fail_links(req);
4382         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4383         return 0;
4384 }
4385
4386 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4387 {
4388         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4389         struct msghdr msg;
4390         struct iovec iov;
4391         struct socket *sock;
4392         unsigned flags;
4393         int min_ret = 0;
4394         int ret;
4395
4396         sock = sock_from_file(req->file);
4397         if (unlikely(!sock))
4398                 return -ENOTSOCK;
4399
4400         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4401         if (unlikely(ret))
4402                 return ret;
4403
4404         msg.msg_name = NULL;
4405         msg.msg_control = NULL;
4406         msg.msg_controllen = 0;
4407         msg.msg_namelen = 0;
4408
4409         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4410         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4411                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4412         if (flags & MSG_WAITALL)
4413                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4414
4415         msg.msg_flags = flags;
4416         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4417         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4418                 return -EAGAIN;
4419         if (ret == -ERESTARTSYS)
4420                 ret = -EINTR;
4421
4422         if (ret < min_ret)
4423                 req_set_fail_links(req);
4424         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4425         return 0;
4426 }
4427
4428 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4429                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4430 {
4431         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4432         struct iovec __user *uiov;
4433         size_t iov_len;
4434         int ret;
4435
4436         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4437                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4438         if (ret)
4439                 return ret;
4440
4441         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4442                 if (iov_len > 1)
4443                         return -EINVAL;
4444                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4445                         return -EFAULT;
4446                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4447                 iomsg->free_iov = NULL;
4448         } else {
4449                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4450                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4451                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4452                                      false);
4453                 if (ret > 0)
4454                         ret = 0;
4455         }
4456
4457         return ret;
4458 }
4459
4460 #ifdef CONFIG_COMPAT
4461 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4462                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4463 {
4464         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4465         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4466         struct compat_iovec __user *uiov;
4467         compat_uptr_t ptr;
4468         compat_size_t len;
4469         int ret;
4470
4471         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4472         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4473                                         &ptr, &len);
4474         if (ret)
4475                 return ret;
4476
4477         uiov = compat_ptr(ptr);
4478         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4479                 compat_ssize_t clen;
4480
4481                 if (len > 1)
4482                         return -EINVAL;
4483                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4484                         return -EFAULT;
4485                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4486                         return -EFAULT;
4487                 if (clen < 0)
4488                         return -EINVAL;
4489                 sr->len = clen;
4490                 iomsg->free_iov = NULL;
4491         } else {
4492                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4493                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4494                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4495                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4496                 if (ret < 0)
4497                         return ret;
4498         }
4499
4500         return 0;
4501 }
4502 #endif
4503
4504 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4505                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4506 {
4507         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4508
4509 #ifdef CONFIG_COMPAT
4510         if (req->ctx->compat)
4511                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4512 #endif
4513
4514         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4515 }
4516
4517 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4518                                                bool needs_lock)
4519 {
4520         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4521         struct io_buffer *kbuf;
4522
4523         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4524         if (IS_ERR(kbuf))
4525                 return kbuf;
4526
4527         sr->kbuf = kbuf;
4528         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4529         return kbuf;
4530 }
4531
4532 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4533 {
4534         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4535 }
4536
4537 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4538 {
4539         int ret;
4540
4541         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4542         if (!ret)
4543                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4548 {
4549         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4550
4551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4552                 return -EINVAL;
4553
4554         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4555         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4556         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4557         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4558         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4559                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4560
4561 #ifdef CONFIG_COMPAT
4562         if (req->ctx->compat)
4563                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4564 #endif
4565         return 0;
4566 }
4567
4568 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4569 {
4570         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4571         struct socket *sock;
4572         struct io_buffer *kbuf;
4573         unsigned flags;
4574         int min_ret = 0;
4575         int ret, cflags = 0;
4576         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4577
4578         sock = sock_from_file(req->file);
4579         if (unlikely(!sock))
4580                 return -ENOTSOCK;
4581
4582         kmsg = req->async_data;
4583         if (!kmsg) {
4584                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4585                 if (ret)
4586                         return ret;
4587                 kmsg = &iomsg;
4588         }
4589
4590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4591                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4592                 if (IS_ERR(kbuf))
4593                         return PTR_ERR(kbuf);
4594                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4595                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4596                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4597                                 1, req->sr_msg.len);
4598         }
4599
4600         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4601         if (force_nonblock)
4602                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4603         if (flags & MSG_WAITALL)
4604                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4605
4606         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4607                                         kmsg->uaddr, flags);
4608         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4609                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4610         if (ret == -ERESTARTSYS)
4611                 ret = -EINTR;
4612
4613         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4614                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4615         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4616         if (kmsg->free_iov)
4617                 kfree(kmsg->free_iov);
4618         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4619         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4620                 req_set_fail_links(req);
4621         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4626 {
4627         struct io_buffer *kbuf;
4628         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4629         struct msghdr msg;
4630         void __user *buf = sr->buf;
4631         struct socket *sock;
4632         struct iovec iov;
4633         unsigned flags;
4634         int min_ret = 0;
4635         int ret, cflags = 0;
4636         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4637
4638         sock = sock_from_file(req->file);
4639         if (unlikely(!sock))
4640                 return -ENOTSOCK;
4641
4642         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4643                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4644                 if (IS_ERR(kbuf))
4645                         return PTR_ERR(kbuf);
4646                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4647         }
4648
4649         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4650         if (unlikely(ret))
4651                 goto out_free;
4652
4653         msg.msg_name = NULL;
4654         msg.msg_control = NULL;
4655         msg.msg_controllen = 0;
4656         msg.msg_namelen = 0;
4657         msg.msg_iocb = NULL;
4658         msg.msg_flags = 0;
4659
4660         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4661         if (force_nonblock)
4662                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4663         if (flags & MSG_WAITALL)
4664                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4665
4666         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4667         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4668                 return -EAGAIN;
4669         if (ret == -ERESTARTSYS)
4670                 ret = -EINTR;
4671 out_free:
4672         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4673                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4674         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4675                 req_set_fail_links(req);
4676         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4681 {
4682         struct io_accept *accept = &req->accept;
4683
4684         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4685                 return -EINVAL;
4686         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4687                 return -EINVAL;
4688
4689         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4690         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4691         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4692         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4697 {
4698         struct io_accept *accept = &req->accept;
4699         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4700         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4701         int ret;
4702
4703         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4704                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4705
4706         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4707                                         accept->addr_len, accept->flags,
4708                                         accept->nofile);
4709         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4710                 return -EAGAIN;
4711         if (ret < 0) {
4712                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4713                         ret = -EINTR;
4714                 req_set_fail_links(req);
4715         }
4716         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4717         return 0;
4718 }
4719
4720 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4721 {
4722         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4723         struct io_connect *conn = &req->connect;
4724
4725         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4726 }
4727
4728 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4729 {
4730         struct io_connect *conn = &req->connect;
4731
4732         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4733                 return -EINVAL;
4734         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4735                 return -EINVAL;
4736
4737         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4738         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4739         return 0;
4740 }
4741
4742 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4743 {
4744         struct io_async_connect __io, *io;
4745         unsigned file_flags;
4746         int ret;
4747         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4748
4749         if (req->async_data) {
4750                 io = req->async_data;
4751         } else {
4752                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4753                                                 req->connect.addr_len,
4754                                                 &__io.address);
4755                 if (ret)
4756                         goto out;
4757                 io = &__io;
4758         }
4759
4760         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4761
4762         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4763                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4764         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4765                 if (req->async_data)
4766                         return -EAGAIN;
4767                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4768                         ret = -ENOMEM;
4769                         goto out;
4770                 }
4771                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4772                 return -EAGAIN;
4773         }
4774         if (ret == -ERESTARTSYS)
4775                 ret = -EINTR;
4776 out:
4777         if (ret < 0)
4778                 req_set_fail_links(req);
4779         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4780         return 0;
4781 }
4782 #else /* !CONFIG_NET */
4783 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4784 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4785 {                                                                       \
4786         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4787 }
4788
4789 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4790 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4791 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4792 {                                                                       \
4793         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4794 }                                                                       \
4795
4796 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4797 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4798 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4799 {                                                                       \
4800         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4801 }
4802
4803 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4804 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4805 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4806 IO_NETOP_PREP(accept);
4807 IO_NETOP_FN(send);
4808 IO_NETOP_FN(recv);
4809 #endif /* CONFIG_NET */
4810
4811 struct io_poll_table {
4812         struct poll_table_struct pt;
4813         struct io_kiocb *req;
4814         int error;
4815 };
4816
4817 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4818                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4819 {
4820         int ret;
4821
4822         /* for instances that support it check for an event match first: */
4823         if (mask && !(mask & poll->events))
4824                 return 0;
4825
4826         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4827
4828         list_del_init(&poll->wait.entry);
4829
4830         req->result = mask;
4831         req->task_work.func = func;
4832
4833         /*
4834          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4835          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4836          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4837          * have the needed state needed for it anyway.
4838          */
4839         ret = io_req_task_work_add(req);
4840         if (unlikely(ret)) {
4841                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4842                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4843         }
4844         return 1;
4845 }
4846
4847 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4848         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4849 {
4850         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4851
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4854
4855                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4856         }
4857
4858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4859         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4860                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4861                 return true;
4862         }
4863
4864         return false;
4865 }
4866
4867 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return req->async_data;
4872         return req->apoll->double_poll;
4873 }
4874
4875 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4878                 return &req->poll;
4879         return &req->apoll->poll;
4880 }
4881
4882 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4883         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4884 {
4885         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4886
4887         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4888
4889         if (poll && poll->head) {
4890                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4891
4892                 spin_lock(&head->lock);
4893                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4894                 if (poll->wait.private)
4895                         req_ref_put(req);
4896                 poll->head = NULL;
4897                 spin_unlock(&head->lock);
4898         }
4899 }
4900
4901 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4902         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4903 {
4904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4905         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4906
4907         if (!error && req->poll.canceled) {
4908                 error = -ECANCELED;
4909                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4910         }
4911         if (!error)
4912                 error = mangle_poll(mask);
4913         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4914                 flags = 0;
4915         if (!__io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4916                 io_poll_remove_waitqs(req);
4917                 req->poll.done = true;
4918                 flags = 0;
4919         }
4920         io_commit_cqring(ctx);
4921         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4922 }
4923
4924 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4925 {
4926         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4928         struct io_kiocb *nxt;
4929
4930         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4931                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4932         } else {
4933                 bool done, post_ev;
4934
4935                 post_ev = done = io_poll_complete(req, req->result, 0);
4936                 if (done) {
4937                         hash_del(&req->hash_node);
4938                 } else if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
4939                         post_ev = true;
4940                         req->result = 0;
4941                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4942                 }
4943                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4944
4945                 if (post_ev)
4946                         io_cqring_ev_posted(ctx);
4947                 if (done) {
4948                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4949                         if (nxt)
4950                                 __io_req_task_submit(nxt);
4951                 }
4952         }
4953 }
4954
4955 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4956                                int sync, void *key)
4957 {
4958         struct io_kiocb *req = wait->private;
4959         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4960         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4961
4962         /* for instances that support it check for an event match first: */
4963         if (mask && !(mask & poll->events))
4964                 return 0;
4965         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4966                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4967
4968         list_del_init(&wait->entry);
4969
4970         if (poll && poll->head) {
4971                 bool done;
4972
4973                 spin_lock(&poll->head->lock);
4974                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4975                 if (!done)
4976                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4977                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4978                 wait->private = NULL;
4979                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4980                 if (!done) {
4981                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4982                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4983                 }
4984         }
4985         req_ref_put(req);
4986         return 1;
4987 }
4988
4989 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4990                               wait_queue_func_t wake_func)
4991 {
4992         poll->head = NULL;
4993         poll->done = false;
4994         poll->canceled = false;
4995         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
4996 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4997         /* mask in events that we always want/need */
4998         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4999         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5000         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5001 }
5002
5003 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5004                             struct wait_queue_head *head,
5005                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5006 {
5007         struct io_kiocb *req = pt->req;
5008
5009         /*
5010          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5011          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5012          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5013          */
5014         if (unlikely(poll->head)) {
5015                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5016
5017                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5018                 if (*poll_ptr) {
5019                         pt->error = -EINVAL;
5020                         return;
5021                 }
5022                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5023                 if (poll->head == head)
5024                         return;
5025                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5026                 if (!poll) {
5027                         pt->error = -ENOMEM;
5028                         return;
5029                 }
5030                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5031                 req_ref_get(req);
5032                 poll->wait.private = req;
5033                 *poll_ptr = poll;
5034         }
5035
5036         pt->error = 0;
5037         poll->head = head;
5038
5039         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5040                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5041         else
5042                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5043 }
5044
5045 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5046                                struct poll_table_struct *p)
5047 {
5048         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5049         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5050
5051         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5052 }
5053
5054 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5055 {
5056         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5057         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5058         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5059
5060         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5061
5062         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5063                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5064                 return;
5065         }
5066
5067         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5068         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5069                 hash_del(&req->hash_node);
5070
5071         io_poll_remove_double(req);
5072         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5073
5074         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5075                 __io_req_task_submit(req);
5076         else
5077                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5078
5079         kfree(apoll->double_poll);
5080         kfree(apoll);
5081 }
5082
5083 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5084                         void *key)
5085 {
5086         struct io_kiocb *req = wait->private;
5087         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5088
5089         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5090                                         key_to_poll(key));
5091
5092         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5093 }
5094
5095 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5096 {
5097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5098         struct hlist_head *list;
5099
5100         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5101         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5102 }
5103
5104 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5105                                       struct io_poll_iocb *poll,
5106                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5107                                       wait_queue_func_t wake_func)
5108         __acquires(&ctx->completion_lock)
5109 {
5110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5111         bool cancel = false;
5112
5113         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5114         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5115         poll->file = req->file;
5116         poll->wait.private = req;
5117
5118         ipt->pt._key = mask;
5119         ipt->req = req;
5120         ipt->error = -EINVAL;
5121
5122         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5123
5124         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5125         if (likely(poll->head)) {
5126                 spin_lock(&poll->head->lock);
5127                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5128                         if (ipt->error)
5129                                 cancel = true;
5130                         ipt->error = 0;
5131                         mask = 0;
5132                 }
5133                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5134                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5135                 else if (cancel)
5136                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5137                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5138                         io_poll_req_insert(req);
5139                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5140         }
5141
5142         return mask;
5143 }
5144
5145 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5146 {
5147         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5148         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5149         struct async_poll *apoll;
5150         struct io_poll_table ipt;
5151         __poll_t mask, ret;
5152         int rw;
5153
5154         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5155                 return false;
5156         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5157                 return false;
5158         if (def->pollin)
5159                 rw = READ;
5160         else if (def->pollout)
5161                 rw = WRITE;
5162         else
5163                 return false;
5164         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5165         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5166                 return false;
5167
5168         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5169         if (unlikely(!apoll))
5170                 return false;
5171         apoll->double_poll = NULL;
5172
5173         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5174         req->apoll = apoll;
5175
5176         mask = EPOLLONESHOT;
5177         if (def->pollin)
5178                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5179         if (def->pollout)
5180                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5181
5182         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5183         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5184             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5185                 mask &= ~POLLIN;
5186
5187         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5188
5189         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5190
5191         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5192                                         io_async_wake);
5193         if (ret || ipt.error) {
5194                 io_poll_remove_double(req);
5195                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5196                 kfree(apoll->double_poll);
5197                 kfree(apoll);
5198                 return false;
5199         }
5200         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5201         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5202                                         apoll->poll.events);
5203         return true;
5204 }
5205
5206 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5207                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5208         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5209 {
5210         bool do_complete = false;
5211
5212         if (!poll->head)
5213                 return false;
5214         spin_lock(&poll->head->lock);
5215         if (do_cancel)
5216                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5217         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5218                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5219                 do_complete = true;
5220         }
5221         spin_unlock(&poll->head->lock);
5222         hash_del(&req->hash_node);
5223         return do_complete;
5224 }
5225
5226 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5227         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5228 {
5229         bool do_complete;
5230
5231         io_poll_remove_double(req);
5232
5233         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5234                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll, true);
5235         } else {
5236                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5237
5238                 /* non-poll requests have submit ref still */
5239                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll, true);
5240                 if (do_complete) {
5241                         req_ref_put(req);
5242                         kfree(apoll->double_poll);
5243                         kfree(apoll);
5244                 }
5245         }
5246
5247         return do_complete;
5248 }
5249
5250 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5251         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5252 {
5253         bool do_complete;
5254
5255         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5256         if (do_complete) {
5257                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5258                 io_commit_cqring(req->ctx);
5259                 req_set_fail_links(req);
5260                 io_put_req_deferred(req, 1);
5261         }
5262
5263         return do_complete;
5264 }
5265
5266 /*
5267  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5268  */
5269 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5270                                struct files_struct *files)
5271 {
5272         struct hlist_node *tmp;
5273         struct io_kiocb *req;
5274         int posted = 0, i;
5275
5276         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5277         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5278                 struct hlist_head *list;
5279
5280                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5281                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5282                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5283                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5284                 }
5285         }
5286         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5287
5288         if (posted)
5289                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5290
5291         return posted != 0;
5292 }
5293
5294 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5295         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5296 {
5297         struct hlist_head *list;
5298         struct io_kiocb *req;
5299
5300         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5301         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5302                 if (sqe_addr != req->user_data)
5303                         continue;
5304                 return req;
5305         }
5306
5307         return NULL;
5308 }
5309
5310 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5311         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5312 {
5313         struct io_kiocb *req;
5314
5315         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr);
5316         if (!req)
5317                 return -ENOENT;
5318         if (io_poll_remove_one(req))
5319                 return 0;
5320
5321         return -EALREADY;
5322 }
5323
5324 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5325                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5326 {
5327         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5328                 return -EINVAL;
5329         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5330             sqe->poll_events)
5331                 return -EINVAL;
5332
5333         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 /*
5338  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5339  * and remove it if found.
5340  */
5341 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5342 {
5343         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5344         int ret;
5345
5346         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5347         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5349
5350         if (ret < 0)
5351                 req_set_fail_links(req);
5352         io_req_complete(req, ret);
5353         return 0;
5354 }
5355
5356 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5357                         void *key)
5358 {
5359         struct io_kiocb *req = wait->private;
5360         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5361
5362         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5363 }
5364
5365 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5366                                struct poll_table_struct *p)
5367 {
5368         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5369
5370         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5371 }
5372
5373 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5374 {
5375         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5376         u32 events, flags;
5377
5378         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5379                 return -EINVAL;
5380         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5381                 return -EINVAL;
5382         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5383         if (flags & ~(IORING_POLL_ADD_MULTI | IORING_POLL_UPDATE_EVENTS |
5384                         IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA))
5385                 return -EINVAL;
5386         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5387 #ifdef __BIG_ENDIAN
5388         events = swahw32(events);
5389 #endif
5390         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5391                 events |= EPOLLONESHOT;
5392         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5393         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS) {
5394                 poll->update_events = true;
5395                 poll->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5396         }
5397         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA) {
5398                 poll->update_user_data = true;
5399                 poll->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5400         }
5401         if (!(poll->update_events || poll->update_user_data) &&
5402              (sqe->off || sqe->addr))
5403                 return -EINVAL;
5404         poll->events = demangle_poll(events) |
5405                                 (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5406         return 0;
5407 }
5408
5409 static int __io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5410 {
5411         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413         struct io_poll_table ipt;
5414         __poll_t mask;
5415
5416         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5417
5418         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5419                                         io_poll_wake);
5420
5421         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5422                 ipt.error = 0;
5423                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5424         }
5425         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5426
5427         if (mask) {
5428                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5429                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5430                         io_put_req(req);
5431         }
5432         return ipt.error;
5433 }
5434
5435 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req)
5436 {
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct io_kiocb *preq;
5439         int ret;
5440
5441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5442         preq = io_poll_find(ctx, req->poll.old_user_data);
5443         if (!preq) {
5444                 ret = -ENOENT;
5445                 goto err;
5446         } else if (preq->opcode != IORING_OP_POLL_ADD) {
5447                 /* don't allow internal poll updates */
5448                 ret = -EACCES;
5449                 goto err;
5450         }
5451         if (!__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false)) {
5452                 if (preq->poll.events & EPOLLONESHOT) {
5453                         ret = -EALREADY;
5454                         goto err;
5455                 }
5456         }
5457         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5458         ret = 0;
5459 err:
5460         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5461         if (ret < 0) {
5462                 req_set_fail_links(req);
5463                 io_req_complete(req, ret);
5464                 return 0;
5465         }
5466         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5467         if (req->poll.update_events) {
5468                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5469                 preq->poll.events |= req->poll.events & 0xffff;
5470                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5471         }
5472         if (req->poll.update_user_data)
5473                 preq->user_data = req->poll.new_user_data;
5474
5475         /* complete update request, we're done with it */
5476         io_req_complete(req, ret);
5477
5478         ret = __io_poll_add(preq);
5479         if (ret < 0) {
5480                 req_set_fail_links(preq);
5481                 io_req_complete(preq, ret);
5482         }
5483         return 0;
5484 }
5485
5486 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5487 {
5488         if (!req->poll.update_events && !req->poll.update_user_data)
5489                 return __io_poll_add(req);
5490         return io_poll_update(req);
5491 }
5492
5493 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5494 {
5495         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5496                                                 struct io_timeout_data, timer);
5497         struct io_kiocb *req = data->req;
5498         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5499         unsigned long flags;
5500
5501         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5502         list_del_init(&req->timeout.list);
5503         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5504                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5505
5506         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5507         io_commit_cqring(ctx);
5508         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5509
5510         io_cqring_ev_posted(ctx);
5511         req_set_fail_links(req);
5512         io_put_req(req);
5513         return HRTIMER_NORESTART;
5514 }
5515
5516 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5517                                            __u64 user_data)
5518         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5519 {
5520         struct io_timeout_data *io;
5521         struct io_kiocb *req;
5522         int ret = -ENOENT;
5523
5524         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5525                 if (user_data == req->user_data) {
5526                         ret = 0;
5527                         break;
5528                 }
5529         }
5530
5531         if (ret == -ENOENT)
5532                 return ERR_PTR(ret);
5533
5534         io = req->async_data;
5535         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5536         if (ret == -1)
5537                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5538         list_del_init(&req->timeout.list);
5539         return req;
5540 }
5541
5542 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5543         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5544 {
5545         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5546
5547         if (IS_ERR(req))
5548                 return PTR_ERR(req);
5549
5550         req_set_fail_links(req);
5551         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5552         io_put_req_deferred(req, 1);
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5557                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5558         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5559 {
5560         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5561         struct io_timeout_data *data;
5562
5563         if (IS_ERR(req))
5564                 return PTR_ERR(req);
5565
5566         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5567         data = req->async_data;
5568         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5569         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5570         data->timer.function = io_timeout_fn;
5571         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5572         return 0;
5573 }
5574
5575 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5576                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5577 {
5578         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5579
5580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5581                 return -EINVAL;
5582         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5583                 return -EINVAL;
5584         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5585                 return -EINVAL;
5586
5587         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5588         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5589         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5590                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5591                         return -EINVAL;
5592                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5593                         return -EFAULT;
5594         } else if (tr->flags) {
5595                 /* timeout removal doesn't support flags */
5596                 return -EINVAL;
5597         }
5598
5599         return 0;
5600 }
5601
5602 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5603 {
5604         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5605                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5606 }
5607
5608 /*
5609  * Remove or update an existing timeout command
5610  */
5611 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5612 {
5613         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5614         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5615         int ret;
5616
5617         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5618         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5619                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5620         else
5621                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5622                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5623
5624         io_cqring_fill_event(req, ret);
5625         io_commit_cqring(ctx);
5626         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5627         io_cqring_ev_posted(ctx);
5628         if (ret < 0)
5629                 req_set_fail_links(req);
5630         io_put_req(req);
5631         return 0;
5632 }
5633
5634 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5635                            bool is_timeout_link)
5636 {
5637         struct io_timeout_data *data;
5638         unsigned flags;
5639         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5640
5641         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5642                 return -EINVAL;
5643         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5644                 return -EINVAL;
5645         if (off && is_timeout_link)
5646                 return -EINVAL;
5647         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5648         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5649                 return -EINVAL;
5650
5651         req->timeout.off = off;
5652
5653         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5654                 return -ENOMEM;
5655
5656         data = req->async_data;
5657         data->req = req;
5658
5659         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5660                 return -EFAULT;
5661
5662         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5663         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5664         if (is_timeout_link)
5665                 io_req_track_inflight(req);
5666         return 0;
5667 }
5668
5669 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5670 {
5671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5672         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5673         struct list_head *entry;
5674         u32 tail, off = req->timeout.off;
5675
5676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5677
5678         /*
5679          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5680          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5681          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5682          */
5683         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5684                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5685                 goto add;
5686         }
5687
5688         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5689         req->timeout.target_seq = tail + off;
5690
5691         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5692          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5693          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5694          */
5695         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5696
5697         /*
5698          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5699          * the one we need first.
5700          */
5701         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5702                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5703                                                   timeout.list);
5704
5705                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5706                         continue;
5707                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5708                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5709                         break;
5710         }
5711 add:
5712         list_add(&req->timeout.list, entry);
5713         data->timer.function = io_timeout_fn;
5714         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5715         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5716         return 0;
5717 }
5718
5719 struct io_cancel_data {
5720         struct io_ring_ctx *ctx;
5721         u64 user_data;
5722 };
5723
5724 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5725 {
5726         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5727         struct io_cancel_data *cd = data;
5728
5729         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5730 }
5731
5732 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5733                                struct io_ring_ctx *ctx)
5734 {
5735         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5736         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5737         int ret = 0;
5738
5739         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5740                 return -ENOENT;
5741
5742         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5743         switch (cancel_ret) {
5744         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5745                 ret = 0;
5746                 break;
5747         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5748                 ret = -EALREADY;
5749                 break;
5750         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5751                 ret = -ENOENT;
5752                 break;
5753         }
5754
5755         return ret;
5756 }
5757
5758 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5759                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5760                                      int success_ret)
5761 {
5762         unsigned long flags;
5763         int ret;
5764
5765         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5766         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5767         if (ret != -ENOENT)
5768                 goto done;
5769         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5770         if (ret != -ENOENT)
5771                 goto done;
5772         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5773 done:
5774         if (!ret)
5775                 ret = success_ret;
5776         io_cqring_fill_event(req, ret);
5777         io_commit_cqring(ctx);
5778         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5779         io_cqring_ev_posted(ctx);
5780
5781         if (ret < 0)
5782                 req_set_fail_links(req);
5783 }
5784
5785 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5786                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5787 {
5788         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5789                 return -EINVAL;
5790         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5791                 return -EINVAL;
5792         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5793                 return -EINVAL;
5794
5795         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5796         return 0;
5797 }
5798
5799 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5800 {
5801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5802         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5803         struct io_tctx_node *node;
5804         int ret;
5805
5806         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5807         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5808         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5809         if (ret != -ENOENT)
5810                 goto done;
5811         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5812         if (ret != -ENOENT)
5813                 goto done;
5814         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5815         if (ret != -ENOENT)
5816                 goto done;
5817         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5818
5819         /* slow path, try all io-wq's */
5820         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5821         ret = -ENOENT;
5822         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5823                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5824
5825                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5826                 if (ret != -ENOENT)
5827                         break;
5828         }
5829         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5830
5831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5832 done:
5833         io_cqring_fill_event(req, ret);
5834         io_commit_cqring(ctx);
5835         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5836         io_cqring_ev_posted(ctx);
5837
5838         if (ret < 0)
5839                 req_set_fail_links(req);
5840         io_put_req(req);
5841         return 0;
5842 }
5843
5844 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5845                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5846 {
5847         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5848                 return -EINVAL;
5849         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5850                 return -EINVAL;
5851         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5852                 return -EINVAL;
5853
5854         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5855         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5856         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5857                 return -EINVAL;
5858         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5859         return 0;
5860 }
5861
5862 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5863 {
5864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5865         struct io_uring_rsrc_update up;
5866         int ret;
5867
5868         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5869                 return -EAGAIN;
5870
5871         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5872         up.data = req->rsrc_update.arg;
5873
5874         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5875         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5876         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5877
5878         if (ret < 0)
5879                 req_set_fail_links(req);
5880         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5881         return 0;
5882 }
5883
5884 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5885 {
5886         switch (req->opcode) {
5887         case IORING_OP_NOP:
5888                 return 0;
5889         case IORING_OP_READV:
5890         case IORING_OP_READ_FIXED:
5891         case IORING_OP_READ:
5892                 return io_read_prep(req, sqe);
5893         case IORING_OP_WRITEV:
5894         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5895         case IORING_OP_WRITE:
5896                 return io_write_prep(req, sqe);
5897         case IORING_OP_POLL_ADD:
5898                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5900                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5901         case IORING_OP_FSYNC:
5902                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5904                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_SENDMSG:
5906         case IORING_OP_SEND:
5907                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_RECVMSG:
5909         case IORING_OP_RECV:
5910                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5911         case IORING_OP_CONNECT:
5912                 return io_connect_prep(req, sqe);
5913         case IORING_OP_TIMEOUT:
5914                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5915         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5916                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5918                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5919         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5920                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5921         case IORING_OP_ACCEPT:
5922                 return io_accept_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_FALLOCATE:
5924                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_OPENAT:
5926                 return io_openat_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_CLOSE:
5928                 return io_close_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5930                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_STATX:
5932                 return io_statx_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_FADVISE:
5934                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_MADVISE:
5936                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_OPENAT2:
5938                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5939         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5940                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_SPLICE:
5942                 return io_splice_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5944                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5946                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_TEE:
5948                 return io_tee_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5950                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_RENAMEAT:
5952                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_UNLINKAT:
5954                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5955         }
5956
5957         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5958                         req->opcode);
5959         return-EINVAL;
5960 }
5961
5962 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5963 {
5964         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5965                 return 0;
5966         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5967                 return -EFAULT;
5968         if (io_alloc_async_data(req))
5969                 return -EAGAIN;
5970
5971         switch (req->opcode) {
5972         case IORING_OP_READV:
5973                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5974         case IORING_OP_WRITEV:
5975                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5976         case IORING_OP_SENDMSG:
5977                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5978         case IORING_OP_RECVMSG:
5979                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5980         case IORING_OP_CONNECT:
5981                 return io_connect_prep_async(req);
5982         }
5983         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5984                     req->opcode);
5985         return -EFAULT;
5986 }
5987
5988 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5989 {
5990         struct io_kiocb *pos;
5991         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5992         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5993
5994         io_for_each_link(pos, req)
5995                 nr_reqs++;
5996
5997         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5998         return total_submitted - nr_reqs;
5999 }
6000
6001 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6002 {
6003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6004         struct io_defer_entry *de;
6005         int ret;
6006         u32 seq;
6007
6008         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6009         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6010                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6011                 return 0;
6012
6013         seq = io_get_sequence(req);
6014         /* Still a chance to pass the sequence check */
6015         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6016                 return 0;
6017
6018         ret = io_req_prep_async(req);
6019         if (ret)
6020                 return ret;
6021         io_prep_async_link(req);
6022         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6023         if (!de)
6024                 return -ENOMEM;
6025
6026         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6027         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6028                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6029                 kfree(de);
6030                 io_queue_async_work(req);
6031                 return -EIOCBQUEUED;
6032         }
6033
6034         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6035         de->req = req;
6036         de->seq = seq;
6037         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6038         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6039         return -EIOCBQUEUED;
6040 }
6041
6042 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6043 {
6044         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6045                 switch (req->opcode) {
6046                 case IORING_OP_READV:
6047                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6048                 case IORING_OP_READ:
6049                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6050                         break;
6051                 case IORING_OP_RECVMSG:
6052                 case IORING_OP_RECV:
6053                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6054                         break;
6055                 }
6056                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6057         }
6058
6059         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6060                 switch (req->opcode) {
6061                 case IORING_OP_READV:
6062                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6063                 case IORING_OP_READ:
6064                 case IORING_OP_WRITEV:
6065                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6066                 case IORING_OP_WRITE: {
6067                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6068                         if (io->free_iovec)
6069                                 kfree(io->free_iovec);
6070                         break;
6071                         }
6072                 case IORING_OP_RECVMSG:
6073                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6074                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6075
6076                         kfree(io->free_iov);
6077                         break;
6078                         }
6079                 case IORING_OP_SPLICE:
6080                 case IORING_OP_TEE:
6081                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6082                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6083                         break;
6084                 case IORING_OP_OPENAT:
6085                 case IORING_OP_OPENAT2:
6086                         if (req->open.filename)
6087                                 putname(req->open.filename);
6088                         break;
6089                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6090                         putname(req->rename.oldpath);
6091                         putname(req->rename.newpath);
6092                         break;
6093                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6094                         putname(req->unlink.filename);
6095                         break;
6096                 }
6097                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6098         }
6099 }
6100
6101 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6102 {
6103         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6104         const struct cred *creds = NULL;
6105         int ret;
6106
6107         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6108                 creds = override_creds(req->work.creds);
6109
6110         switch (req->opcode) {
6111         case IORING_OP_NOP:
6112                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_READV:
6115         case IORING_OP_READ_FIXED:
6116         case IORING_OP_READ:
6117                 ret = io_read(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_WRITEV:
6120         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6121         case IORING_OP_WRITE:
6122                 ret = io_write(req, issue_flags);
6123                 break;
6124         case IORING_OP_FSYNC:
6125                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6126                 break;
6127         case IORING_OP_POLL_ADD:
6128                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6131                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6132                 break;
6133         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6134                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_SENDMSG:
6137                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6138                 break;
6139         case IORING_OP_SEND:
6140                 ret = io_send(req, issue_flags);
6141                 break;
6142         case IORING_OP_RECVMSG:
6143                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6144                 break;
6145         case IORING_OP_RECV:
6146                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6147                 break;
6148         case IORING_OP_TIMEOUT:
6149                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6152                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_ACCEPT:
6155                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_CONNECT:
6158                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6161                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_FALLOCATE:
6164                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_OPENAT:
6167                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_CLOSE:
6170                 ret = io_close(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6173                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_STATX:
6176                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_FADVISE:
6179                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_MADVISE:
6182                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_OPENAT2:
6185                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6188                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_SPLICE:
6191                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6194                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6197                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_TEE:
6200                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6203                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_RENAMEAT:
6206                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_UNLINKAT:
6209                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         default:
6212                 ret = -EINVAL;
6213                 break;
6214         }
6215
6216         if (creds)
6217                 revert_creds(creds);
6218
6219         if (ret)
6220                 return ret;
6221
6222         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6223         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6224                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6225
6226                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6227                 if (in_async)
6228                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6229
6230                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6231
6232                 if (in_async)
6233                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6234         }
6235
6236         return 0;
6237 }
6238
6239 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6240 {
6241         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6242         struct io_kiocb *timeout;
6243         int ret = 0;
6244
6245         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6246         if (timeout)
6247                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6248
6249         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6250                 ret = -ECANCELED;
6251
6252         if (!ret) {
6253                 do {
6254                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6255                         /*
6256                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6257                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6258                          * wait for request slots on the block side.
6259                          */
6260                         if (ret != -EAGAIN)
6261                                 break;
6262                         cond_resched();
6263                 } while (1);
6264         }
6265
6266         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6267         if (ret) {
6268                 /* io-wq is going to take one down */
6269                 req_ref_get(req);
6270                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6271         }
6272 }
6273
6274 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6275 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6276 #ifdef CONFIG_64BIT
6277 #define FFS_ISREG               0x4UL
6278 #else
6279 #define FFS_ISREG               0x0UL
6280 #endif
6281 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6282
6283 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_rsrc_data *file_data,
6284                                                       unsigned i)
6285 {
6286         struct fixed_rsrc_table *table;
6287
6288         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6289         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6290 }
6291
6292 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6293                                               int index)
6294 {
6295         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6296
6297         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6298 }
6299
6300 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6301 {
6302         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6303
6304         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6305                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6306         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6307                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6308         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6309                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6310         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6311 }
6312
6313 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6314                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6315 {
6316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6317         struct file *file;
6318
6319         if (fixed) {
6320                 unsigned long file_ptr;
6321
6322                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6323                         return NULL;
6324                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6325                 file_ptr = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd)->file_ptr;
6326                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6327                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6328                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6329                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6330                 io_req_set_rsrc_node(req);
6331         } else {
6332                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6333                 file = __io_file_get(state, fd);
6334
6335                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6336                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6337                         io_req_track_inflight(req);
6338         }
6339
6340         return file;
6341 }
6342
6343 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6344 {
6345         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6346                                                 struct io_timeout_data, timer);
6347         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6348         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6349         unsigned long flags;
6350
6351         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6352         prev = req->timeout.head;
6353         req->timeout.head = NULL;
6354
6355         /*
6356          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6357          * race with the completion of the linked work.
6358          */
6359         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6360                 io_remove_next_linked(prev);
6361         else
6362                 prev = NULL;
6363         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6364
6365         if (prev) {
6366                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6367                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6368         } else {
6369                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6370         }
6371         io_put_req_deferred(req, 1);
6372         return HRTIMER_NORESTART;
6373 }
6374
6375 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6376 {
6377         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6378
6379         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6380         /*
6381          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6382          * before we got a chance to setup the timer
6383          */
6384         if (req->timeout.head) {
6385                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6386
6387                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6388                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6389                                 data->mode);
6390         }
6391         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6392         /* drop submission reference */
6393         io_put_req(req);
6394 }
6395
6396 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6397 {
6398         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6399
6400         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6401             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6402                 return NULL;
6403
6404         nxt->timeout.head = req;
6405         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6406         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6407         return nxt;
6408 }
6409
6410 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6411 {
6412         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6413         int ret;
6414
6415         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6416
6417         /*
6418          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6419          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6420          */
6421         if (likely(!ret)) {
6422                 /* drop submission reference */
6423                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6424                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6425                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6426
6427                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6428                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6429                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6430                 } else {
6431                         io_put_req(req);
6432                 }
6433         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6434                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6435                         /*
6436                          * Queued up for async execution, worker will release
6437                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6438                          */
6439                         io_queue_async_work(req);
6440                 }
6441         } else {
6442                 io_req_complete_failed(req, ret);
6443         }
6444         if (linked_timeout)
6445                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6446 }
6447
6448 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6449 {
6450         int ret;
6451
6452         ret = io_req_defer(req);
6453         if (ret) {
6454                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6455 fail_req:
6456                         io_req_complete_failed(req, ret);
6457                 }
6458         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6459                 ret = io_req_prep_async(req);
6460                 if (unlikely(ret))
6461                         goto fail_req;
6462                 io_queue_async_work(req);
6463         } else {
6464                 __io_queue_sqe(req);
6465         }
6466 }
6467
6468 /*
6469  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6470  *
6471  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6472  */
6473 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6474                                         struct io_kiocb *req,
6475                                         unsigned int sqe_flags)
6476 {
6477         if (!ctx->restricted)
6478                 return true;
6479
6480         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6481                 return false;
6482
6483         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6484             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6485                 return false;
6486
6487         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6488                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6489                 return false;
6490
6491         return true;
6492 }
6493
6494 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6495                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6496 {
6497         struct io_submit_state *state;
6498         unsigned int sqe_flags;
6499         int personality, ret = 0;
6500
6501         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6502         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6503         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6504         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6505         req->async_data = NULL;
6506         req->file = NULL;
6507         req->ctx = ctx;
6508         req->link = NULL;
6509         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6510         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6511         atomic_set(&req->refs, 2);
6512         req->task = current;
6513         req->result = 0;
6514         req->work.creds = NULL;
6515
6516         /* enforce forwards compatibility on users */
6517         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6518                 req->flags = 0;
6519                 return -EINVAL;
6520         }
6521
6522         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6523                 return -EINVAL;
6524
6525         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6526                 return -EACCES;
6527
6528         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6529             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6530                 return -EOPNOTSUPP;
6531
6532         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6533         if (personality) {
6534                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6535                 if (!req->work.creds)
6536                         return -EINVAL;
6537                 get_cred(req->work.creds);
6538         }
6539         state = &ctx->submit_state;
6540
6541         /*
6542          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6543          * is potentially a read/write to block based storage.
6544          */
6545         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6546             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6547                 blk_start_plug(&state->plug);
6548                 state->plug_started = true;
6549         }
6550
6551         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6552                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6553
6554                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6555                 if (unlikely(!req->file))
6556                         ret = -EBADF;
6557         }
6558
6559         state->ios_left--;
6560         return ret;
6561 }
6562
6563 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6564                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6565 {
6566         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6567         int ret;
6568
6569         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6570         if (unlikely(ret)) {
6571 fail_req:
6572                 if (link->head) {
6573                         /* fail even hard links since we don't submit */
6574                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6575                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6576                         link->head = NULL;
6577                 }
6578                 io_req_complete_failed(req, ret);
6579                 return ret;
6580         }
6581         ret = io_req_prep(req, sqe);
6582         if (unlikely(ret))
6583                 goto fail_req;
6584
6585         /* don't need @sqe from now on */
6586         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6587                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6588
6589         /*
6590          * If we already have a head request, queue this one for async
6591          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6592          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6593          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6594          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6595          */
6596         if (link->head) {
6597                 struct io_kiocb *head = link->head;
6598
6599                 /*
6600                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6601                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6602                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6603                  * next after the link request. The last one is done via
6604                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6605                  */
6606                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6607                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6608                         ctx->drain_next = 1;
6609                 }
6610                 ret = io_req_prep_async(req);
6611                 if (unlikely(ret))
6612                         goto fail_req;
6613                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6614                 link->last->link = req;
6615                 link->last = req;
6616
6617                 /* last request of a link, enqueue the link */
6618                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6619                         io_queue_sqe(head);
6620                         link->head = NULL;
6621                 }
6622         } else {
6623                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6624                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6625                         ctx->drain_next = 0;
6626                 }
6627                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6628                         link->head = req;
6629                         link->last = req;
6630                 } else {
6631                         io_queue_sqe(req);
6632                 }
6633         }
6634
6635         return 0;
6636 }
6637
6638 /*
6639  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6640  */
6641 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6642                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6643 {
6644         if (state->link.head)
6645                 io_queue_sqe(state->link.head);
6646         if (state->comp.nr)
6647                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6648         if (state->plug_started)
6649                 blk_finish_plug(&state->plug);
6650         io_state_file_put(state);
6651 }
6652
6653 /*
6654  * Start submission side cache.
6655  */
6656 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6657                                   unsigned int max_ios)
6658 {
6659         state->plug_started = false;
6660         state->ios_left = max_ios;
6661         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6662         state->link.head = NULL;
6663 }
6664
6665 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6666 {
6667         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6668
6669         /*
6670          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6671          * since once we write the new head, the application could
6672          * write new data to them.
6673          */
6674         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6675 }
6676
6677 /*
6678  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6679  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6680  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6681  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6682  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6683  * prevent a re-load down the line.
6684  */
6685 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6686 {
6687         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6688         unsigned head;
6689
6690         /*
6691          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6692          *
6693          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6694          *    head updates.
6695          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6696          *    though the application is the one updating it.
6697          */
6698         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6699         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6700                 return &ctx->sq_sqes[head];
6701
6702         /* drop invalid entries */
6703         ctx->cached_sq_dropped++;
6704         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6705         return NULL;
6706 }
6707
6708 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6709 {
6710         int submitted = 0;
6711
6712         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6713         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6714                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6715                         return -EBUSY;
6716         }
6717
6718         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6719         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6720
6721         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6722                 return -EAGAIN;
6723
6724         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6725         refcount_add(nr, &current->usage);
6726         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6727
6728         while (submitted < nr) {
6729                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6730                 struct io_kiocb *req;
6731
6732                 req = io_alloc_req(ctx);
6733                 if (unlikely(!req)) {
6734                         if (!submitted)
6735                                 submitted = -EAGAIN;
6736                         break;
6737                 }
6738                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6739                 if (unlikely(!sqe)) {
6740                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6741                         break;
6742                 }
6743                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6744                 submitted++;
6745                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6746                         break;
6747         }
6748
6749         if (unlikely(submitted != nr)) {
6750                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6751                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6752                 int unused = nr - ref_used;
6753
6754                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6755                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6756                 put_task_struct_many(current, unused);
6757         }
6758
6759         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6760          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6761         io_commit_sqring(ctx);
6762
6763         return submitted;
6764 }
6765
6766 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6767 {
6768         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6769         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6770         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6771         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6772 }
6773
6774 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6775 {
6776         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6777         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6778         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6779 }
6780
6781 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6782 {
6783         unsigned int to_submit;
6784         int ret = 0;
6785
6786         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6787         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6788         if (cap_entries && to_submit > 8)
6789                 to_submit = 8;
6790
6791         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6792                 unsigned nr_events = 0;
6793
6794                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6795                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6796                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6797
6798                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6799                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6800                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6801                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6802         }
6803
6804         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6805                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6806
6807         return ret;
6808 }
6809
6810 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6811 {
6812         struct io_ring_ctx *ctx;
6813         unsigned sq_thread_idle = 0;
6814
6815         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6816                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6817         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6818 }
6819
6820 static int io_sq_thread(void *data)
6821 {
6822         struct io_sq_data *sqd = data;
6823         struct io_ring_ctx *ctx;
6824         unsigned long timeout = 0;
6825         char buf[TASK_COMM_LEN];
6826         DEFINE_WAIT(wait);
6827
6828         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6829         set_task_comm(current, buf);
6830         current->pf_io_worker = NULL;
6831
6832         if (sqd->sq_cpu != -1)
6833                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6834         else
6835                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6836         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6837
6838         mutex_lock(&sqd->lock);
6839         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6840                 int ret;
6841                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6842
6843                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6844                     signal_pending(current)) {
6845                         bool did_sig = false;
6846
6847                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6848                         if (signal_pending(current)) {
6849                                 struct ksignal ksig;
6850
6851                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6852                         }
6853                         cond_resched();
6854                         mutex_lock(&sqd->lock);
6855                         if (did_sig)
6856                                 break;
6857                         io_run_task_work();
6858                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6859                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6860                         continue;
6861                 }
6862                 sqt_spin = false;
6863                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6864                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6865                         const struct cred *creds = NULL;
6866
6867                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6868                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6869                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6870                         if (creds)
6871                                 revert_creds(creds);
6872                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6873                                 sqt_spin = true;
6874                 }
6875
6876                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6877                         io_run_task_work();
6878                         cond_resched();
6879                         if (sqt_spin)
6880                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6881                         continue;
6882                 }
6883
6884                 needs_sched = true;
6885                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6886                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6887                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6888                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6889                                 needs_sched = false;
6890                                 break;
6891                         }
6892                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6893                                 needs_sched = false;
6894                                 break;
6895                         }
6896                 }
6897
6898                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6899                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6900                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6901
6902                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6903                         schedule();
6904                         mutex_lock(&sqd->lock);
6905                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6906                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6907                 }
6908
6909                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6910                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6911                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6912         }
6913
6914         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6915                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6916         sqd->thread = NULL;
6917         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6918                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6919         mutex_unlock(&sqd->lock);
6920
6921         io_run_task_work();
6922         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6923         complete(&sqd->exited);
6924         do_exit(0);
6925 }
6926
6927 struct io_wait_queue {
6928         struct wait_queue_entry wq;
6929         struct io_ring_ctx *ctx;
6930         unsigned to_wait;
6931         unsigned nr_timeouts;
6932 };
6933
6934 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6935 {
6936         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6937
6938         /*
6939          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6940          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6941          * regardless of event count.
6942          */
6943         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6944                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6945 }
6946
6947 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6948                             int wake_flags, void *key)
6949 {
6950         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6951                                                         wq);
6952
6953         /*
6954          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6955          * the task, and the next invocation will do it.
6956          */
6957         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6958                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6959         return -1;
6960 }
6961
6962 static int io_run_task_work_sig(void)
6963 {
6964         if (io_run_task_work())
6965                 return 1;
6966         if (!signal_pending(current))
6967                 return 0;
6968         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6969                 return -ERESTARTSYS;
6970         return -EINTR;
6971 }
6972
6973 /* when returns >0, the caller should retry */
6974 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6975                                           struct io_wait_queue *iowq,
6976                                           signed long *timeout)
6977 {
6978         int ret;
6979
6980         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6981         ret = io_run_task_work_sig();
6982         if (ret || io_should_wake(iowq))
6983                 return ret;
6984         /* let the caller flush overflows, retry */
6985         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6986                 return 1;
6987
6988         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6989         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6990 }
6991
6992 /*
6993  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6994  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6995  */
6996 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6997                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6998                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6999 {
7000         struct io_wait_queue iowq = {
7001                 .wq = {
7002                         .private        = current,
7003                         .func           = io_wake_function,
7004                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7005                 },
7006                 .ctx            = ctx,
7007                 .to_wait        = min_events,
7008         };
7009         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7010         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7011         int ret;
7012
7013         do {
7014                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7015                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7016                         return 0;
7017                 if (!io_run_task_work())
7018                         break;
7019         } while (1);
7020
7021         if (sig) {
7022 #ifdef CONFIG_COMPAT
7023                 if (in_compat_syscall())
7024                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7025                                                       sigsz);
7026                 else
7027 #endif
7028                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7029
7030                 if (ret)
7031                         return ret;
7032         }
7033
7034         if (uts) {
7035                 struct timespec64 ts;
7036
7037                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7038                         return -EFAULT;
7039                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7040         }
7041
7042         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7043         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7044         do {
7045                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7046                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7047                         ret = -EBUSY;
7048                         break;
7049                 }
7050                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7051                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7052                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7053                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7054                 cond_resched();
7055         } while (ret > 0);
7056
7057         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7058
7059         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7060 }
7061
7062 static void io_free_file_tables(struct io_rsrc_data *data, unsigned nr_files)
7063 {
7064         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7065
7066         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7067                 kfree(data->table[i].files);
7068         kfree(data->table);
7069         data->table = NULL;
7070 }
7071
7072 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7073 {
7074 #if defined(CONFIG_UNIX)
7075         if (ctx->ring_sock) {
7076                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7077                 struct sk_buff *skb;
7078
7079                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7080                         kfree_skb(skb);
7081         }
7082 #else
7083         int i;
7084
7085         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7086                 struct file *file;
7087
7088                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7089                 if (file)
7090                         fput(file);
7091         }
7092 #endif
7093 }
7094
7095 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7096 {
7097         struct io_rsrc_data *data = container_of(ref, struct io_rsrc_data, refs);
7098
7099         complete(&data->done);
7100 }
7101
7102 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7103 {
7104         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7105 }
7106
7107 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7108 {
7109         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7110 }
7111
7112 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7113 {
7114         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7115         kfree(ref_node);
7116 }
7117
7118 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7119                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7120 {
7121         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7122         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7123
7124         if (data_to_kill) {
7125                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7126
7127                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7128                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7129                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7130                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7131
7132                 percpu_ref_get(&data_to_kill->refs);
7133                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7134                 ctx->rsrc_node = NULL;
7135         }
7136
7137         if (!ctx->rsrc_node) {
7138                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7139                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7140         }
7141 }
7142
7143 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7144 {
7145         if (ctx->rsrc_backup_node)
7146                 return 0;
7147         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7148         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7149 }
7150
7151 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7152 {
7153         int ret;
7154
7155         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7156         if (data->quiesce)
7157                 return -ENXIO;
7158
7159         data->quiesce = true;
7160         do {
7161                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7162                 if (ret)
7163                         break;
7164                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7165
7166                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7167                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7168
7169                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7170                 if (!ret)
7171                         break;
7172
7173                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7174                 reinit_completion(&data->done);
7175
7176                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7177                 ret = io_run_task_work_sig();
7178                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7179         } while (ret >= 0);
7180         data->quiesce = false;
7181
7182         return ret;
7183 }
7184
7185 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7186                                                rsrc_put_fn *do_put)
7187 {
7188         struct io_rsrc_data *data;
7189
7190         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7191         if (!data)
7192                 return NULL;
7193
7194         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7195                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7196                 kfree(data);
7197                 return NULL;
7198         }
7199         data->ctx = ctx;
7200         data->do_put = do_put;
7201         init_completion(&data->done);
7202         return data;
7203 }
7204
7205 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7206 {
7207         percpu_ref_exit(&data->refs);
7208         kfree(data);
7209 }
7210
7211 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7212 {
7213         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7214         int ret;
7215
7216         if (!data)
7217                 return -ENXIO;
7218         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx);
7219         if (ret)
7220                 return ret;
7221
7222         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7223         io_free_file_tables(data, ctx->nr_user_files);
7224         io_rsrc_data_free(data);
7225         ctx->file_data = NULL;
7226         ctx->nr_user_files = 0;
7227         return 0;
7228 }
7229
7230 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7231         __releases(&sqd->lock)
7232 {
7233         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7234
7235         /*
7236          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7237          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7238          */
7239         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7240         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7241                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7242         mutex_unlock(&sqd->lock);
7243 }
7244
7245 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7246         __acquires(&sqd->lock)
7247 {
7248         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7249
7250         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7251         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7252         mutex_lock(&sqd->lock);
7253         if (sqd->thread)
7254                 wake_up_process(sqd->thread);
7255 }
7256
7257 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7258 {
7259         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7260
7261         mutex_lock(&sqd->lock);
7262         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7263         if (sqd->thread)
7264                 wake_up_process(sqd->thread);
7265         mutex_unlock(&sqd->lock);
7266         wait_for_completion(&sqd->exited);
7267 }
7268
7269 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7270 {
7271         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7272                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7273
7274                 io_sq_thread_stop(sqd);
7275                 kfree(sqd);
7276         }
7277 }
7278
7279 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7280 {
7281         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7282
7283         if (sqd) {
7284                 io_sq_thread_park(sqd);
7285                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7286                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7287                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7288
7289                 io_put_sq_data(sqd);
7290                 ctx->sq_data = NULL;
7291                 if (ctx->sq_creds)
7292                         put_cred(ctx->sq_creds);
7293         }
7294 }
7295
7296 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7297 {
7298         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7299         struct io_sq_data *sqd;
7300         struct fd f;
7301
7302         f = fdget(p->wq_fd);
7303         if (!f.file)
7304                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7305         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7306                 fdput(f);
7307                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7308         }
7309
7310         ctx_attach = f.file->private_data;
7311         sqd = ctx_attach->sq_data;
7312         if (!sqd) {
7313                 fdput(f);
7314                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7315         }
7316         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7317                 fdput(f);
7318                 return ERR_PTR(-EPERM);
7319         }
7320
7321         refcount_inc(&sqd->refs);
7322         fdput(f);
7323         return sqd;
7324 }
7325
7326 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7327                                          bool *attached)
7328 {
7329         struct io_sq_data *sqd;
7330
7331         *attached = false;
7332         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7333                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7334                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7335                         *attached = true;
7336                         return sqd;
7337                 }
7338                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7339                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7340                         return sqd;
7341         }
7342
7343         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7344         if (!sqd)
7345                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7346
7347         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7348         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7349         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7350         mutex_init(&sqd->lock);
7351         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7352         init_completion(&sqd->exited);
7353         return sqd;
7354 }
7355
7356 #if defined(CONFIG_UNIX)
7357 /*
7358  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7359  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7360  * loops in the file referencing.
7361  */
7362 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7363 {
7364         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7365         struct scm_fp_list *fpl;
7366         struct sk_buff *skb;
7367         int i, nr_files;
7368
7369         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7370         if (!fpl)
7371                 return -ENOMEM;
7372
7373         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7374         if (!skb) {
7375                 kfree(fpl);
7376                 return -ENOMEM;
7377         }
7378
7379         skb->sk = sk;
7380
7381         nr_files = 0;
7382         fpl->user = get_uid(current_user());
7383         for (i = 0; i < nr; i++) {
7384                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7385
7386                 if (!file)
7387                         continue;
7388                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7389                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7390                 nr_files++;
7391         }
7392
7393         if (nr_files) {
7394                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7395                 fpl->count = nr_files;
7396                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7397                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7398                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7399                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7400
7401                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7402                         fput(fpl->fp[i]);
7403         } else {
7404                 kfree_skb(skb);
7405                 kfree(fpl);
7406         }
7407
7408         return 0;
7409 }
7410
7411 /*
7412  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7413  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7414  * garbage collection to take care of this problem for us.
7415  */
7416 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7417 {
7418         unsigned left, total;
7419         int ret = 0;
7420
7421         total = 0;
7422         left = ctx->nr_user_files;
7423         while (left) {
7424                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7425
7426                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7427                 if (ret)
7428                         break;
7429                 left -= this_files;
7430                 total += this_files;
7431         }
7432
7433         if (!ret)
7434                 return 0;
7435
7436         while (total < ctx->nr_user_files) {
7437                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7438
7439                 if (file)
7440                         fput(file);
7441                 total++;
7442         }
7443
7444         return ret;
7445 }
7446 #else
7447 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7448 {
7449         return 0;
7450 }
7451 #endif
7452
7453 static bool io_alloc_file_tables(struct io_rsrc_data *file_data,
7454                                  unsigned nr_files)
7455 {
7456         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7457
7458         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7459                                    GFP_KERNEL);
7460         if (!file_data->table)
7461                 return false;
7462
7463         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7464                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7465                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7466
7467                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7468                                         GFP_KERNEL);
7469                 if (!table->files)
7470                         break;
7471                 nr_files -= this_files;
7472         }
7473
7474         if (i == nr_tables)
7475                 return true;
7476
7477         io_free_file_tables(file_data, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7478         return false;
7479 }
7480
7481 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7482 {
7483         struct file *file = prsrc->file;
7484 #if defined(CONFIG_UNIX)
7485         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7486         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7487         struct sk_buff *skb;
7488         int i;
7489
7490         __skb_queue_head_init(&list);
7491
7492         /*
7493          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7494          * remove this entry and rearrange the file array.
7495          */
7496         skb = skb_dequeue(head);
7497         while (skb) {
7498                 struct scm_fp_list *fp;
7499
7500                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7501                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7502                         int left;
7503
7504                         if (fp->fp[i] != file)
7505                                 continue;
7506
7507                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7508                         left = fp->count - 1 - i;
7509                         if (left) {
7510                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7511                                                 left * sizeof(struct file *));
7512                         }
7513                         fp->count--;
7514                         if (!fp->count) {
7515                                 kfree_skb(skb);
7516                                 skb = NULL;
7517                         } else {
7518                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7519                         }
7520                         fput(file);
7521                         file = NULL;
7522                         break;
7523                 }
7524
7525                 if (!file)
7526                         break;
7527
7528                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7529
7530                 skb = skb_dequeue(head);
7531         }
7532
7533         if (skb_peek(&list)) {
7534                 spin_lock_irq(&head->lock);
7535                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7536                         __skb_queue_tail(head, skb);
7537                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7538         }
7539 #else
7540         fput(file);
7541 #endif
7542 }
7543
7544 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7545 {
7546         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7547         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7548         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7549
7550         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7551                 list_del(&prsrc->list);
7552                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7553                 kfree(prsrc);
7554         }
7555
7556         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7557         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7558 }
7559
7560 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7561 {
7562         struct io_ring_ctx *ctx;
7563         struct llist_node *node;
7564
7565         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7566         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7567
7568         while (node) {
7569                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7570                 struct llist_node *next = node->next;
7571
7572                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7573                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7574                 node = next;
7575         }
7576 }
7577
7578 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7579 {
7580         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7581         struct io_rsrc_data *data = node->rsrc_data;
7582         struct io_ring_ctx *ctx = data->ctx;
7583         bool first_add = false;
7584         int delay;
7585
7586         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7587         node->done = true;
7588
7589         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7590                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7591                                             struct io_rsrc_node, node);
7592                 /* recycle ref nodes in order */
7593                 if (!node->done)
7594                         break;
7595                 list_del(&node->node);
7596                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7597         }
7598         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7599
7600         delay = percpu_ref_is_dying(&data->refs) ? 0 : HZ;
7601         if (first_add || !delay)
7602                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7603 }
7604
7605 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7606 {
7607         struct io_rsrc_node *ref_node;
7608
7609         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7610         if (!ref_node)
7611                 return NULL;
7612
7613         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7614                             0, GFP_KERNEL)) {
7615                 kfree(ref_node);
7616                 return NULL;
7617         }
7618         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7619         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7620         ref_node->done = false;
7621         return ref_node;
7622 }
7623
7624 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7625                                  unsigned nr_args)
7626 {
7627         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7628         struct file *file;
7629         int fd, ret;
7630         unsigned i;
7631         struct io_rsrc_data *file_data;
7632
7633         if (ctx->file_data)
7634                 return -EBUSY;
7635         if (!nr_args)
7636                 return -EINVAL;
7637         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7638                 return -EMFILE;
7639         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7640         if (ret)
7641                 return ret;
7642
7643         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put);
7644         if (!file_data)
7645                 return -ENOMEM;
7646         ctx->file_data = file_data;
7647
7648         ret = -ENOMEM;
7649         if (!io_alloc_file_tables(file_data, nr_args))
7650                 goto out_free;
7651
7652         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7653                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7654                         ret = -EFAULT;
7655                         goto out_fput;
7656                 }
7657                 /* allow sparse sets */
7658                 if (fd == -1)
7659                         continue;
7660
7661                 file = fget(fd);
7662                 ret = -EBADF;
7663                 if (!file)
7664                         goto out_fput;
7665
7666                 /*
7667                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7668                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7669                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7670                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7671                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7672                  */
7673                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7674                         fput(file);
7675                         goto out_fput;
7676                 }
7677                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(file_data, i), file);
7678         }
7679
7680         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7681         if (ret) {
7682                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7683                 return ret;
7684         }
7685
7686         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7687         return ret;
7688 out_fput:
7689         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7690                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7691                 if (file)
7692                         fput(file);
7693         }
7694         io_free_file_tables(file_data, nr_args);
7695         ctx->nr_user_files = 0;
7696 out_free:
7697         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7698         ctx->file_data = NULL;
7699         return ret;
7700 }
7701
7702 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7703                                 int index)
7704 {
7705 #if defined(CONFIG_UNIX)
7706         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7707         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7708         struct sk_buff *skb;
7709
7710         /*
7711          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7712          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7713          * and filling it in.
7714          */
7715         spin_lock_irq(&head->lock);
7716         skb = skb_peek(head);
7717         if (skb) {
7718                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7719
7720                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7721                         __skb_unlink(skb, head);
7722                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7723                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7724                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7725                         fpl->count++;
7726                         spin_lock_irq(&head->lock);
7727                         __skb_queue_head(head, skb);
7728                 } else {
7729                         skb = NULL;
7730                 }
7731         }
7732         spin_unlock_irq(&head->lock);
7733
7734         if (skb) {
7735                 fput(file);
7736                 return 0;
7737         }
7738
7739         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7740 #else
7741         return 0;
7742 #endif
7743 }
7744
7745 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data,
7746                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7747 {
7748         struct io_rsrc_put *prsrc;
7749
7750         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7751         if (!prsrc)
7752                 return -ENOMEM;
7753
7754         prsrc->rsrc = rsrc;
7755         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7756         return 0;
7757 }
7758
7759 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7760                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7761                                  unsigned nr_args)
7762 {
7763         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7764         struct io_fixed_file *file_slot;
7765         struct file *file;
7766         __s32 __user *fds;
7767         int fd, i, err;
7768         __u32 done;
7769         bool needs_switch = false;
7770
7771         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7772                 return -EOVERFLOW;
7773         if (done > ctx->nr_user_files)
7774                 return -EINVAL;
7775         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7776         if (err)
7777                 return err;
7778
7779         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7780         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7781                 err = 0;
7782                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7783                         err = -EFAULT;
7784                         break;
7785                 }
7786                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7787                         continue;
7788
7789                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7790                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7791
7792                 if (file_slot->file_ptr) {
7793                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7794                         err = io_queue_rsrc_removal(data, ctx->rsrc_node, file);
7795                         if (err)
7796                                 break;
7797                         file_slot->file_ptr = 0;
7798                         needs_switch = true;
7799                 }
7800                 if (fd != -1) {
7801                         file = fget(fd);
7802                         if (!file) {
7803                                 err = -EBADF;
7804                                 break;
7805                         }
7806                         /*
7807                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7808                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7809                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7810                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7811                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7812                          * support regular read/write anyway.
7813                          */
7814                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7815                                 fput(file);
7816                                 err = -EBADF;
7817                                 break;
7818                         }
7819                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7820                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7821                         if (err) {
7822                                 file_slot->file_ptr = 0;
7823                                 fput(file);
7824                                 break;
7825                         }
7826                 }
7827         }
7828
7829         if (needs_switch)
7830                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7831         return done ? done : err;
7832 }
7833
7834 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7835                                unsigned nr_args)
7836 {
7837         struct io_uring_rsrc_update up;
7838
7839         if (!ctx->file_data)
7840                 return -ENXIO;
7841         if (!nr_args)
7842                 return -EINVAL;
7843         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7844                 return -EFAULT;
7845         if (up.resv)
7846                 return -EINVAL;
7847
7848         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7849 }
7850
7851 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7852 {
7853         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7854
7855         req = io_put_req_find_next(req);
7856         return req ? &req->work : NULL;
7857 }
7858
7859 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7860                                         struct task_struct *task)
7861 {
7862         struct io_wq_hash *hash;
7863         struct io_wq_data data;
7864         unsigned int concurrency;
7865
7866         hash = ctx->hash_map;
7867         if (!hash) {
7868                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7869                 if (!hash)
7870                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7871                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7872                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7873                 ctx->hash_map = hash;
7874         }
7875
7876         data.hash = hash;
7877         data.task = task;
7878         data.free_work = io_free_work;
7879         data.do_work = io_wq_submit_work;
7880
7881         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7882         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7883
7884         return io_wq_create(concurrency, &data);
7885 }
7886
7887 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7888                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7889 {
7890         struct io_uring_task *tctx;
7891         int ret;
7892
7893         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7894         if (unlikely(!tctx))
7895                 return -ENOMEM;
7896
7897         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7898         if (unlikely(ret)) {
7899                 kfree(tctx);
7900                 return ret;
7901         }
7902
7903         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7904         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7905                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7906                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7907                 kfree(tctx);
7908                 return ret;
7909         }
7910
7911         xa_init(&tctx->xa);
7912         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7913         tctx->last = NULL;
7914         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7915         task->io_uring = tctx;
7916         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7917         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7918         tctx->task_state = 0;
7919         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7920         return 0;
7921 }
7922
7923 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7924 {
7925         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7926
7927         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7928         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7929
7930         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7931         kfree(tctx);
7932         tsk->io_uring = NULL;
7933 }
7934
7935 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7936                                 struct io_uring_params *p)
7937 {
7938         int ret;
7939
7940         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7941         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7942                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7943                 struct fd f;
7944
7945                 f = fdget(p->wq_fd);
7946                 if (!f.file)
7947                         return -ENXIO;
7948                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7949                         fdput(f);
7950                         return -EINVAL;
7951                 }
7952                 fdput(f);
7953         }
7954         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7955                 struct task_struct *tsk;
7956                 struct io_sq_data *sqd;
7957                 bool attached;
7958
7959                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7960                 if (IS_ERR(sqd)) {
7961                         ret = PTR_ERR(sqd);
7962                         goto err;
7963                 }
7964
7965                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7966                 ctx->sq_data = sqd;
7967                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7968                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7969                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7970
7971                 ret = 0;
7972                 io_sq_thread_park(sqd);
7973                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7974                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7975                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7976                 if (attached && !sqd->thread)
7977                         ret = -ENXIO;
7978                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7979
7980                 if (ret < 0)
7981                         goto err;
7982                 if (attached)
7983                         return 0;
7984
7985                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7986                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7987
7988                         ret = -EINVAL;
7989                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7990                                 goto err_sqpoll;
7991                         if (!cpu_online(cpu))
7992                                 goto err_sqpoll;
7993
7994                         sqd->sq_cpu = cpu;
7995                 } else {
7996                         sqd->sq_cpu = -1;
7997                 }
7998
7999                 sqd->task_pid = current->pid;
8000                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8001                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8002                 if (IS_ERR(tsk)) {
8003                         ret = PTR_ERR(tsk);
8004                         goto err_sqpoll;
8005                 }
8006
8007                 sqd->thread = tsk;
8008                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8009                 wake_up_new_task(tsk);
8010                 if (ret)
8011                         goto err;
8012         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8013                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8014                 ret = -EINVAL;
8015                 goto err;
8016         }
8017
8018         return 0;
8019 err:
8020         io_sq_thread_finish(ctx);
8021         return ret;
8022 err_sqpoll:
8023         complete(&ctx->sq_data->exited);
8024         goto err;
8025 }
8026
8027 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8028                                       unsigned long nr_pages)
8029 {
8030         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8031 }
8032
8033 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8034                                    unsigned long nr_pages)
8035 {
8036         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8037
8038         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8039         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8040
8041         do {
8042                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8043                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8044                 if (new_pages > page_limit)
8045                         return -ENOMEM;
8046         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8047                                         new_pages) != cur_pages);
8048
8049         return 0;
8050 }
8051
8052 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8053 {
8054         if (ctx->user)
8055                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8056
8057         if (ctx->mm_account)
8058                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8059 }
8060
8061 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8062 {
8063         int ret;
8064
8065         if (ctx->user) {
8066                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8067                 if (ret)
8068                         return ret;
8069         }
8070
8071         if (ctx->mm_account)
8072                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8073
8074         return 0;
8075 }
8076
8077 static void io_mem_free(void *ptr)
8078 {
8079         struct page *page;
8080
8081         if (!ptr)
8082                 return;
8083
8084         page = virt_to_head_page(ptr);
8085         if (put_page_testzero(page))
8086                 free_compound_page(page);
8087 }
8088
8089 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8090 {
8091         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8092                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8093
8094         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8095 }
8096
8097 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8098                                 size_t *sq_offset)
8099 {
8100         struct io_rings *rings;
8101         size_t off, sq_array_size;
8102
8103         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8104         if (off == SIZE_MAX)
8105                 return SIZE_MAX;
8106
8107 #ifdef CONFIG_SMP
8108         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8109         if (off == 0)
8110                 return SIZE_MAX;
8111 #endif
8112
8113         if (sq_offset)
8114                 *sq_offset = off;
8115
8116         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8117         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8118                 return SIZE_MAX;
8119
8120         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8121                 return SIZE_MAX;
8122
8123         return off;
8124 }
8125
8126 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8127 {
8128         int i, j;
8129
8130         if (!ctx->user_bufs)
8131                 return -ENXIO;
8132
8133         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8134                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8135
8136                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8137                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8138
8139                 if (imu->acct_pages)
8140                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8141                 kvfree(imu->bvec);
8142                 imu->nr_bvecs = 0;
8143         }
8144
8145         kfree(ctx->user_bufs);
8146         ctx->user_bufs = NULL;
8147         ctx->nr_user_bufs = 0;
8148         return 0;
8149 }
8150
8151 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8152                        void __user *arg, unsigned index)
8153 {
8154         struct iovec __user *src;
8155
8156 #ifdef CONFIG_COMPAT
8157         if (ctx->compat) {
8158                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8159                 struct compat_iovec ciov;
8160
8161                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8162                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8163                         return -EFAULT;
8164
8165                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8166                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8167                 return 0;
8168         }
8169 #endif
8170         src = (struct iovec __user *) arg;
8171         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8172                 return -EFAULT;
8173         return 0;
8174 }
8175
8176 /*
8177  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8178  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8179  * match that one.
8180  *
8181  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8182  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8183  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8184  */
8185 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8186                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8187 {
8188         int i, j;
8189
8190         /* check current page array */
8191         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8192                 if (!PageCompound(pages[i]))
8193                         continue;
8194                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8195                         return true;
8196         }
8197
8198         /* check previously registered pages */
8199         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8200                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8201
8202                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8203                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8204                                 continue;
8205                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8206                                 return true;
8207                 }
8208         }
8209
8210         return false;
8211 }
8212
8213 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8214                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8215                                  struct page **last_hpage)
8216 {
8217         int i, ret;
8218
8219         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8220                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8221                         imu->acct_pages++;
8222                 } else {
8223                         struct page *hpage;
8224
8225                         hpage = compound_head(pages[i]);
8226                         if (hpage == *last_hpage)
8227                                 continue;
8228                         *last_hpage = hpage;
8229                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8230                                 continue;
8231                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8232                 }
8233         }
8234
8235         if (!imu->acct_pages)
8236                 return 0;
8237
8238         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8239         if (ret)
8240                 imu->acct_pages = 0;
8241         return ret;
8242 }
8243
8244 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8245                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8246                                   struct page **last_hpage)
8247 {
8248         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8249         struct page **pages = NULL;
8250         unsigned long off, start, end, ubuf;
8251         size_t size;
8252         int ret, pret, nr_pages, i;
8253
8254         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8255         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8256         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8257         nr_pages = end - start;
8258
8259         ret = -ENOMEM;
8260
8261         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8262         if (!pages)
8263                 goto done;
8264
8265         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8266                               GFP_KERNEL);
8267         if (!vmas)
8268                 goto done;
8269
8270         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8271                                    GFP_KERNEL);
8272         if (!imu->bvec)
8273                 goto done;
8274
8275         ret = 0;
8276         mmap_read_lock(current->mm);
8277         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8278                               pages, vmas);
8279         if (pret == nr_pages) {
8280                 /* don't support file backed memory */
8281                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8282                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8283
8284                         if (vma->vm_file &&
8285                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8286                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8287                                 break;
8288                         }
8289                 }
8290         } else {
8291                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8292         }
8293         mmap_read_unlock(current->mm);
8294         if (ret) {
8295                 /*
8296                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8297                  * release any pages we did get
8298                  */
8299                 if (pret > 0)
8300                         unpin_user_pages(pages, pret);
8301                 kvfree(imu->bvec);
8302                 goto done;
8303         }
8304
8305         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8306         if (ret) {
8307                 unpin_user_pages(pages, pret);
8308                 kvfree(imu->bvec);
8309                 goto done;
8310         }
8311
8312         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8313         size = iov->iov_len;
8314         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8315                 size_t vec_len;
8316
8317                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8318                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8319                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8320                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8321                 off = 0;
8322                 size -= vec_len;
8323         }
8324         /* store original address for later verification */
8325         imu->ubuf = ubuf;
8326         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8327         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8328         ret = 0;
8329 done:
8330         kvfree(pages);
8331         kvfree(vmas);
8332         return ret;
8333 }
8334
8335 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8336 {
8337         if (ctx->user_bufs)
8338                 return -EBUSY;
8339         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8340                 return -EINVAL;
8341
8342         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8343                                         GFP_KERNEL);
8344         if (!ctx->user_bufs)
8345                 return -ENOMEM;
8346
8347         return 0;
8348 }
8349
8350 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8351 {
8352         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8353
8354         /*
8355          * Don't impose further limits on the size and buffer
8356          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8357          * submitted if they are wrong.
8358          */
8359         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8360                 return -EFAULT;
8361
8362         /* arbitrary limit, but we need something */
8363         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8364                 return -EFAULT;
8365
8366         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8367                 return -EOVERFLOW;
8368
8369         return 0;
8370 }
8371
8372 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8373                                    unsigned int nr_args)
8374 {
8375         int i, ret;
8376         struct iovec iov;
8377         struct page *last_hpage = NULL;
8378
8379         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8380         if (ret)
8381                 return ret;
8382
8383         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8384                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8385
8386                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8387                 if (ret)
8388                         break;
8389
8390                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8391                 if (ret)
8392                         break;
8393
8394                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8395                 if (ret)
8396                         break;
8397
8398                 ctx->nr_user_bufs++;
8399         }
8400
8401         if (ret)
8402                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8403
8404         return ret;
8405 }
8406
8407 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8408 {
8409         __s32 __user *fds = arg;
8410         int fd;
8411
8412         if (ctx->cq_ev_fd)
8413                 return -EBUSY;
8414
8415         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8416                 return -EFAULT;
8417
8418         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8419         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8420                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8421                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8422                 return ret;
8423         }
8424
8425         return 0;
8426 }
8427
8428 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8429 {
8430         if (ctx->cq_ev_fd) {
8431                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8432                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8433                 return 0;
8434         }
8435
8436         return -ENXIO;
8437 }
8438
8439 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8440 {
8441         struct io_buffer *buf;
8442         unsigned long index;
8443
8444         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8445                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8446 }
8447
8448 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8449 {
8450         struct io_kiocb *req, *nxt;
8451
8452         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8453                 if (tsk && req->task != tsk)
8454                         continue;
8455                 list_del(&req->compl.list);
8456                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8457         }
8458 }
8459
8460 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8461 {
8462         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8463         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8464
8465         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8466
8467         if (submit_state->free_reqs) {
8468                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8469                                      submit_state->reqs);
8470                 submit_state->free_reqs = 0;
8471         }
8472
8473         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8474         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8475         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8476 }
8477
8478 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8479 {
8480         io_sq_thread_finish(ctx);
8481         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8482
8483         if (ctx->mm_account) {
8484                 mmdrop(ctx->mm_account);
8485                 ctx->mm_account = NULL;
8486         }
8487
8488         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8489         io_sqe_files_unregister(ctx);
8490         if (ctx->rings)
8491                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8492         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8493         io_eventfd_unregister(ctx);
8494         io_destroy_buffers(ctx);
8495
8496         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8497         if (ctx->rsrc_node)
8498                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8499         if (ctx->rsrc_backup_node)
8500                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8501         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8502
8503         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8504         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8505
8506 #if defined(CONFIG_UNIX)
8507         if (ctx->ring_sock) {
8508                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8509                 sock_release(ctx->ring_sock);
8510         }
8511 #endif
8512
8513         io_mem_free(ctx->rings);
8514         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8515
8516         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8517         free_uid(ctx->user);
8518         io_req_caches_free(ctx);
8519         if (ctx->hash_map)
8520                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8521         kfree(ctx->cancel_hash);
8522         kfree(ctx);
8523 }
8524
8525 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8526 {
8527         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8528         __poll_t mask = 0;
8529
8530         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8531         /*
8532          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8533          * io_commit_cqring
8534          */
8535         smp_rmb();
8536         if (!io_sqring_full(ctx))
8537                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8538
8539         /*
8540          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8541          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8542          *      CPU0                    CPU1
8543          *      ----                    ----
8544          * lock(&ctx->uring_lock);
8545          *                              lock(&ep->mtx);
8546          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8547          * lock(&ep->mtx);
8548          *
8549          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8550          * pushs them to do the flush.
8551          */
8552         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8553                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8554
8555         return mask;
8556 }
8557
8558 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8559 {
8560         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8561
8562         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8563 }
8564
8565 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8566 {
8567         const struct cred *creds;
8568
8569         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8570         if (creds) {
8571                 put_cred(creds);
8572                 return 0;
8573         }
8574
8575         return -EINVAL;
8576 }
8577
8578 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8579 {
8580         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8581 }
8582
8583 struct io_tctx_exit {
8584         struct callback_head            task_work;
8585         struct completion               completion;
8586         struct io_ring_ctx              *ctx;
8587 };
8588
8589 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8590 {
8591         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8592         struct io_tctx_exit *work;
8593
8594         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8595         /*
8596          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8597          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8598          */
8599         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8600                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8601         complete(&work->completion);
8602 }
8603
8604 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8605 {
8606         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8607         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8608         struct io_tctx_exit exit;
8609         struct io_tctx_node *node;
8610         int ret;
8611
8612         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8613         if (ctx->sq_data) {
8614                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8615                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8616                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8617                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8618         }
8619
8620         /*
8621          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8622          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8623          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8624          * as nobody else will be looking for them.
8625          */
8626         do {
8627                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8628
8629                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8630         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8631
8632         /*
8633          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8634          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8635          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8636          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8637          */
8638         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8639         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8640                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8641
8642                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8643                                         ctx_node);
8644                 exit.ctx = ctx;
8645                 init_completion(&exit.completion);
8646                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8647                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8648                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8649                         continue;
8650                 wake_up_process(node->task);
8651
8652                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8653                 wait_for_completion(&exit.completion);
8654                 cond_resched();
8655                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8656         }
8657         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8658         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8659         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8660
8661         io_ring_ctx_free(ctx);
8662 }
8663
8664 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8665 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8666                              struct files_struct *files)
8667 {
8668         struct io_kiocb *req, *tmp;
8669         int canceled = 0;
8670
8671         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8672         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8673                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8674                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8675                         canceled++;
8676                 }
8677         }
8678         if (canceled != 0)
8679                 io_commit_cqring(ctx);
8680         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8681         if (canceled != 0)
8682                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8683         return canceled != 0;
8684 }
8685
8686 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8687 {
8688         unsigned long index;
8689         struct creds *creds;
8690
8691         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8692         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8693         if (ctx->rings)
8694                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8695         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8696                 io_unregister_personality(ctx, index);
8697         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8698
8699         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8700         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8701
8702         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8703         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8704
8705         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8706         /*
8707          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8708          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8709          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8710          * over using system_wq.
8711          */
8712         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8713 }
8714
8715 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8716 {
8717         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8718
8719         file->private_data = NULL;
8720         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8721         return 0;
8722 }
8723
8724 struct io_task_cancel {
8725         struct task_struct *task;
8726         struct files_struct *files;
8727 };
8728
8729 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8730 {
8731         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8732         struct io_task_cancel *cancel = data;
8733         bool ret;
8734
8735         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8736                 unsigned long flags;
8737                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8738
8739                 /* protect against races with linked timeouts */
8740                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8741                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8742                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8743         } else {
8744                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8745         }
8746         return ret;
8747 }
8748
8749 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8750                                   struct task_struct *task,
8751                                   struct files_struct *files)
8752 {
8753         struct io_defer_entry *de;
8754         LIST_HEAD(list);
8755
8756         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8757         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8758                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8759                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8760                         break;
8761                 }
8762         }
8763         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8764         if (list_empty(&list))
8765                 return false;
8766
8767         while (!list_empty(&list)) {
8768                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8769                 list_del_init(&de->list);
8770                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8771                 kfree(de);
8772         }
8773         return true;
8774 }
8775
8776 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8777 {
8778         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8779
8780         return req->ctx == data;
8781 }
8782
8783 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8784 {
8785         struct io_tctx_node *node;
8786         enum io_wq_cancel cret;
8787         bool ret = false;
8788
8789         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8790         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8791                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8792
8793                 /*
8794                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8795                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8796                  */
8797                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8798                         continue;
8799                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8800                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8801         }
8802         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8803
8804         return ret;
8805 }
8806
8807 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8808                                          struct task_struct *task,
8809                                          struct files_struct *files)
8810 {
8811         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8812         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8813
8814         while (1) {
8815                 enum io_wq_cancel cret;
8816                 bool ret = false;
8817
8818                 if (!task) {
8819                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8820                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8821                         /*
8822                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8823                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8824                          */
8825                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8826                                                &cancel, true);
8827                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8828                 }
8829
8830                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8831                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8832                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8833                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8834                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8835                                 ret = true;
8836                         }
8837                 }
8838
8839                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8840                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8841                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8842                 ret |= io_run_task_work();
8843                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8844                 if (!ret)
8845                         break;
8846                 cond_resched();
8847         }
8848 }
8849
8850 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8851                                    struct task_struct *task,
8852                                    struct files_struct *files)
8853 {
8854         struct io_kiocb *req;
8855         int cnt = 0;
8856
8857         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8858         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8859                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8860         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8861         return cnt;
8862 }
8863
8864 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8865                                   struct task_struct *task,
8866                                   struct files_struct *files)
8867 {
8868         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8869                 DEFINE_WAIT(wait);
8870                 int inflight;
8871
8872                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8873                 if (!inflight)
8874                         break;
8875
8876                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8877
8878                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8879                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8880                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8881                         schedule();
8882                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8883         }
8884 }
8885
8886 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8887 {
8888         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8889         struct io_tctx_node *node;
8890         int ret;
8891
8892         if (unlikely(!tctx)) {
8893                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8894                 if (unlikely(ret))
8895                         return ret;
8896                 tctx = current->io_uring;
8897         }
8898         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8899                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8900                 if (!node)
8901                         return -ENOMEM;
8902                 node->ctx = ctx;
8903                 node->task = current;
8904
8905                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8906                                         node, GFP_KERNEL));
8907                 if (ret) {
8908                         kfree(node);
8909                         return ret;
8910                 }
8911
8912                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8913                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8914                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8915         }
8916         tctx->last = ctx;
8917         return 0;
8918 }
8919
8920 /*
8921  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8922  */
8923 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8924 {
8925         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8926
8927         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8928                 return 0;
8929         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8930 }
8931
8932 /*
8933  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8934  */
8935 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8936 {
8937         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8938         struct io_tctx_node *node;
8939
8940         if (!tctx)
8941                 return;
8942         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8943         if (!node)
8944                 return;
8945
8946         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8947         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8948
8949         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8950         list_del(&node->ctx_node);
8951         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8952
8953         if (tctx->last == node->ctx)
8954                 tctx->last = NULL;
8955         kfree(node);
8956 }
8957
8958 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8959 {
8960         struct io_tctx_node *node;
8961         unsigned long index;
8962
8963         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8964                 io_uring_del_task_file(index);
8965         if (tctx->io_wq) {
8966                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8967                 tctx->io_wq = NULL;
8968         }
8969 }
8970
8971 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8972 {
8973         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8974 }
8975
8976 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8977 {
8978         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8979         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8980         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8981
8982         if (sqd->thread)
8983                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8984         complete(&work->completion);
8985 }
8986
8987 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8988 {
8989         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8990         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8991         struct task_struct *task;
8992
8993         io_sq_thread_park(sqd);
8994         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8995         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8996         task = sqd->thread;
8997         if (task) {
8998                 init_completion(&work.completion);
8999                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
9000                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
9001                 wake_up_process(task);
9002         }
9003         io_sq_thread_unpark(sqd);
9004
9005         if (task)
9006                 wait_for_completion(&work.completion);
9007 }
9008
9009 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9010 {
9011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9012         struct io_tctx_node *node;
9013         unsigned long index;
9014
9015         /* make sure overflow events are dropped */
9016         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9017         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9018                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9019
9020                 if (ctx->sq_data) {
9021                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
9022                         continue;
9023                 }
9024                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
9025                 if (!files)
9026                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9027         }
9028         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9029
9030         if (files)
9031                 io_uring_clean_tctx(tctx);
9032 }
9033
9034 /* should only be called by SQPOLL task */
9035 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9036 {
9037         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9038         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9039         s64 inflight;
9040         DEFINE_WAIT(wait);
9041
9042         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
9043
9044         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9045         do {
9046                 /* read completions before cancelations */
9047                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9048                 if (!inflight)
9049                         break;
9050                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9051
9052                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9053                 /*
9054                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9055                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9056                  * prepare_to_wait().
9057                  */
9058                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9059                         schedule();
9060                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9061         } while (1);
9062         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9063 }
9064
9065 /*
9066  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9067  * requests.
9068  */
9069 void __io_uring_task_cancel(void)
9070 {
9071         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9072         DEFINE_WAIT(wait);
9073         s64 inflight;
9074
9075         /* make sure overflow events are dropped */
9076         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9077         __io_uring_files_cancel(NULL);
9078
9079         do {
9080                 /* read completions before cancelations */
9081                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9082                 if (!inflight)
9083                         break;
9084                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9085
9086                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9087
9088                 /*
9089                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9090                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9091                  * prepare_to_wait().
9092                  */
9093                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9094                         schedule();
9095                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9096         } while (1);
9097
9098         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9099
9100         io_uring_clean_tctx(tctx);
9101         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9102         __io_uring_free(current);
9103 }
9104
9105 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9106                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9107 {
9108         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9109         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9110         struct page *page;
9111         void *ptr;
9112
9113         switch (offset) {
9114         case IORING_OFF_SQ_RING:
9115         case IORING_OFF_CQ_RING:
9116                 ptr = ctx->rings;
9117                 break;
9118         case IORING_OFF_SQES:
9119                 ptr = ctx->sq_sqes;
9120                 break;
9121         default:
9122                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9123         }
9124
9125         page = virt_to_head_page(ptr);
9126         if (sz > page_size(page))
9127                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9128
9129         return ptr;
9130 }
9131
9132 #ifdef CONFIG_MMU
9133
9134 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9135 {
9136         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9137         unsigned long pfn;
9138         void *ptr;
9139
9140         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9141         if (IS_ERR(ptr))
9142                 return PTR_ERR(ptr);
9143
9144         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9145         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9146 }
9147
9148 #else /* !CONFIG_MMU */
9149
9150 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9151 {
9152         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9153 }
9154
9155 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9156 {
9157         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9158 }
9159
9160 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9161         unsigned long addr, unsigned long len,
9162         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9163 {
9164         void *ptr;
9165
9166         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9167         if (IS_ERR(ptr))
9168                 return PTR_ERR(ptr);
9169
9170         return (unsigned long) ptr;
9171 }
9172
9173 #endif /* !CONFIG_MMU */
9174
9175 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9176 {
9177         DEFINE_WAIT(wait);
9178
9179         do {
9180                 if (!io_sqring_full(ctx))
9181                         break;
9182                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9183
9184                 if (!io_sqring_full(ctx))
9185                         break;
9186                 schedule();
9187         } while (!signal_pending(current));
9188
9189         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9190         return 0;
9191 }
9192
9193 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9194                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9195                           const sigset_t __user **sig)
9196 {
9197         struct io_uring_getevents_arg arg;
9198
9199         /*
9200          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9201          * is just a pointer to the sigset_t.
9202          */
9203         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9204                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9205                 *ts = NULL;
9206                 return 0;
9207         }
9208
9209         /*
9210          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9211          * timespec and sigset_t pointers if good.
9212          */
9213         if (*argsz != sizeof(arg))
9214                 return -EINVAL;
9215         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9216                 return -EFAULT;
9217         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9218         *argsz = arg.sigmask_sz;
9219         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9220         return 0;
9221 }
9222
9223 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9224                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9225                 size_t, argsz)
9226 {
9227         struct io_ring_ctx *ctx;
9228         int submitted = 0;
9229         struct fd f;
9230         long ret;
9231
9232         io_run_task_work();
9233
9234         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9235                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9236                 return -EINVAL;
9237
9238         f = fdget(fd);
9239         if (unlikely(!f.file))
9240                 return -EBADF;
9241
9242         ret = -EOPNOTSUPP;
9243         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9244                 goto out_fput;
9245
9246         ret = -ENXIO;
9247         ctx = f.file->private_data;
9248         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9249                 goto out_fput;
9250
9251         ret = -EBADFD;
9252         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9253                 goto out;
9254
9255         /*
9256          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9257          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9258          * we were asked to.
9259          */
9260         ret = 0;
9261         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9262                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9263
9264                 ret = -EOWNERDEAD;
9265                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9266                         goto out;
9267                 }
9268                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9269                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9270                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9271                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9272                         if (ret)
9273                                 goto out;
9274                 }
9275                 submitted = to_submit;
9276         } else if (to_submit) {
9277                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9278                 if (unlikely(ret))
9279                         goto out;
9280                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9281                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9282                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9283
9284                 if (submitted != to_submit)
9285                         goto out;
9286         }
9287         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9288                 const sigset_t __user *sig;
9289                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9290
9291                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9292                 if (unlikely(ret))
9293                         goto out;
9294
9295                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9296
9297                 /*
9298                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9299                  * space applications don't need to do io completion events
9300                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9301                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9302                  */
9303                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9304                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9305                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9306                 } else {
9307                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9308                 }
9309         }
9310
9311 out:
9312         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9313 out_fput:
9314         fdput(f);
9315         return submitted ? submitted : ret;
9316 }
9317
9318 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9319 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9320                 const struct cred *cred)
9321 {
9322         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9323         struct group_info *gi;
9324         kernel_cap_t cap;
9325         unsigned __capi;
9326         int g;
9327
9328         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9329         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9330         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9331         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9332         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9333         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9334         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9335         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9336         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9337         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9338         gi = cred->group_info;
9339         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9340                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9341                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9342         }
9343         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9344         cap = cred->cap_effective;
9345         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9346                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9347         seq_putc(m, '\n');
9348         return 0;
9349 }
9350
9351 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9352 {
9353         struct io_sq_data *sq = NULL;
9354         bool has_lock;
9355         int i;
9356
9357         /*
9358          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9359          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9360          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9361          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9362          */
9363         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9364
9365         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9366                 sq = ctx->sq_data;
9367                 if (!sq->thread)
9368                         sq = NULL;
9369         }
9370
9371         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9372         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9373         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9374         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9375                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9376
9377                 if (f)
9378                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9379                 else
9380                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9381         }
9382         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9383         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9384                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9385                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9386
9387                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9388         }
9389         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9390                 unsigned long index;
9391                 const struct cred *cred;
9392
9393                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9394                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9395                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9396         }
9397         seq_printf(m, "PollList:\n");
9398         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9399         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9400                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9401                 struct io_kiocb *req;
9402
9403                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9404                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9405                                         req->task->task_works != NULL);
9406         }
9407         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9408         if (has_lock)
9409                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9410 }
9411
9412 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9413 {
9414         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9415
9416         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9417                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9418                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9419         }
9420 }
9421 #endif
9422
9423 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9424         .release        = io_uring_release,
9425         .mmap           = io_uring_mmap,
9426 #ifndef CONFIG_MMU
9427         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9428         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9429 #endif
9430         .poll           = io_uring_poll,
9431         .fasync         = io_uring_fasync,
9432 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9433         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9434 #endif
9435 };
9436
9437 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9438                                   struct io_uring_params *p)
9439 {
9440         struct io_rings *rings;
9441         size_t size, sq_array_offset;
9442
9443         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9444         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9445         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9446
9447         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9448         if (size == SIZE_MAX)
9449                 return -EOVERFLOW;
9450
9451         rings = io_mem_alloc(size);
9452         if (!rings)
9453                 return -ENOMEM;
9454
9455         ctx->rings = rings;
9456         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9457         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9458         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9459         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9460         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9461         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9462         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9463
9464         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9465         if (size == SIZE_MAX) {
9466                 io_mem_free(ctx->rings);
9467                 ctx->rings = NULL;
9468                 return -EOVERFLOW;
9469         }
9470
9471         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9472         if (!ctx->sq_sqes) {
9473                 io_mem_free(ctx->rings);
9474                 ctx->rings = NULL;
9475                 return -ENOMEM;
9476         }
9477
9478         return 0;
9479 }
9480
9481 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9482 {
9483         int ret, fd;
9484
9485         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9486         if (fd < 0)
9487                 return fd;
9488
9489         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9490         if (ret) {
9491                 put_unused_fd(fd);
9492                 return ret;
9493         }
9494         fd_install(fd, file);
9495         return fd;
9496 }
9497
9498 /*
9499  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9500  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9501  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9502  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9503  */
9504 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9505 {
9506         struct file *file;
9507 #if defined(CONFIG_UNIX)
9508         int ret;
9509
9510         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9511                                 &ctx->ring_sock);
9512         if (ret)
9513                 return ERR_PTR(ret);
9514 #endif
9515
9516         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9517                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9518 #if defined(CONFIG_UNIX)
9519         if (IS_ERR(file)) {
9520                 sock_release(ctx->ring_sock);
9521                 ctx->ring_sock = NULL;
9522         } else {
9523                 ctx->ring_sock->file = file;
9524         }
9525 #endif
9526         return file;
9527 }
9528
9529 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9530                            struct io_uring_params __user *params)
9531 {
9532         struct io_ring_ctx *ctx;
9533         struct file *file;
9534         int ret;
9535
9536         if (!entries)
9537                 return -EINVAL;
9538         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9539                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9540                         return -EINVAL;
9541                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9542         }
9543
9544         /*
9545          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9546          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9547          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9548          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9549          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9550          * of CQ ring entries manually.
9551          */
9552         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9553         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9554                 /*
9555                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9556                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9557                  * any cq vs sq ring sizing.
9558                  */
9559                 if (!p->cq_entries)
9560                         return -EINVAL;
9561                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9562                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9563                                 return -EINVAL;
9564                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9565                 }
9566                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9567                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9568                         return -EINVAL;
9569         } else {
9570                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9571         }
9572
9573         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9574         if (!ctx)
9575                 return -ENOMEM;
9576         ctx->compat = in_compat_syscall();
9577         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9578                 ctx->user = get_uid(current_user());
9579
9580         /*
9581          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9582          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9583          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9584          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9585          */
9586         mmgrab(current->mm);
9587         ctx->mm_account = current->mm;
9588
9589         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9590         if (ret)
9591                 goto err;
9592
9593         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9594         if (ret)
9595                 goto err;
9596
9597         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9598         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9599         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9600         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9601         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9602         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9603         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9604         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9605
9606         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9607         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9608         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9609         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9610         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9611         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9612         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9613         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9614
9615         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9616                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9617                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9618                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9619                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9620
9621         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9622                 ret = -EFAULT;
9623                 goto err;
9624         }
9625
9626         file = io_uring_get_file(ctx);
9627         if (IS_ERR(file)) {
9628                 ret = PTR_ERR(file);
9629                 goto err;
9630         }
9631
9632         /*
9633          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9634          * having closed it before we finish setup
9635          */
9636         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9637         if (ret < 0) {
9638                 /* fput will clean it up */
9639                 fput(file);
9640                 return ret;
9641         }
9642
9643         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9644         return ret;
9645 err:
9646         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9647         return ret;
9648 }
9649
9650 /*
9651  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9652  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9653  * params structure passed in.
9654  */
9655 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9656 {
9657         struct io_uring_params p;
9658         int i;
9659
9660         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9661                 return -EFAULT;
9662         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9663                 if (p.resv[i])
9664                         return -EINVAL;
9665         }
9666
9667         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9668                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9669                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9670                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9671                 return -EINVAL;
9672
9673         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9674 }
9675
9676 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9677                 struct io_uring_params __user *, params)
9678 {
9679         return io_uring_setup(entries, params);
9680 }
9681
9682 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9683 {
9684         struct io_uring_probe *p;
9685         size_t size;
9686         int i, ret;
9687
9688         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9689         if (size == SIZE_MAX)
9690                 return -EOVERFLOW;
9691         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9692         if (!p)
9693                 return -ENOMEM;
9694
9695         ret = -EFAULT;
9696         if (copy_from_user(p, arg, size))
9697                 goto out;
9698         ret = -EINVAL;
9699         if (memchr_inv(p, 0, size))
9700                 goto out;
9701
9702         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9703         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9704                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9705
9706         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9707                 p->ops[i].op = i;
9708                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9709                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9710         }
9711         p->ops_len = i;
9712
9713         ret = 0;
9714         if (copy_to_user(arg, p, size))
9715                 ret = -EFAULT;
9716 out:
9717         kfree(p);
9718         return ret;
9719 }
9720
9721 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9722 {
9723         const struct cred *creds;
9724         u32 id;
9725         int ret;
9726
9727         creds = get_current_cred();
9728
9729         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9730                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9731         if (!ret)
9732                 return id;
9733         put_cred(creds);
9734         return ret;
9735 }
9736
9737 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9738                                     unsigned int nr_args)
9739 {
9740         struct io_uring_restriction *res;
9741         size_t size;
9742         int i, ret;
9743
9744         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9745         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9746                 return -EBADFD;
9747
9748         /* We allow only a single restrictions registration */
9749         if (ctx->restrictions.registered)
9750                 return -EBUSY;
9751
9752         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9753                 return -EINVAL;
9754
9755         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9756         if (size == SIZE_MAX)
9757                 return -EOVERFLOW;
9758
9759         res = memdup_user(arg, size);
9760         if (IS_ERR(res))
9761                 return PTR_ERR(res);
9762
9763         ret = 0;
9764
9765         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9766                 switch (res[i].opcode) {
9767                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9768                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9769                                 ret = -EINVAL;
9770                                 goto out;
9771                         }
9772
9773                         __set_bit(res[i].register_op,
9774                                   ctx->restrictions.register_op);
9775                         break;
9776                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9777                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9778                                 ret = -EINVAL;
9779                                 goto out;
9780                         }
9781
9782                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9783                         break;
9784                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9785                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9786                         break;
9787                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9788                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9789                         break;
9790                 default:
9791                         ret = -EINVAL;
9792                         goto out;
9793                 }
9794         }
9795
9796 out:
9797         /* Reset all restrictions if an error happened */
9798         if (ret != 0)
9799                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9800         else
9801                 ctx->restrictions.registered = true;
9802
9803         kfree(res);
9804         return ret;
9805 }
9806
9807 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9808 {
9809         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9810                 return -EBADFD;
9811
9812         if (ctx->restrictions.registered)
9813                 ctx->restricted = 1;
9814
9815         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9816         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9817                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9818         return 0;
9819 }
9820
9821 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9822 {
9823         switch (op) {
9824         case IORING_REGISTER_FILES:
9825         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9826         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9827         case IORING_REGISTER_PROBE:
9828         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9829         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9830                 return false;
9831         default:
9832                 return true;
9833         }
9834 }
9835
9836 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9837                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9838         __releases(ctx->uring_lock)
9839         __acquires(ctx->uring_lock)
9840 {
9841         int ret;
9842
9843         /*
9844          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9845          * someone else killed the ctx or is already going through
9846          * io_uring_register().
9847          */
9848         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9849                 return -ENXIO;
9850
9851         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9852                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9853
9854                 /*
9855                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9856                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9857                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9858                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9859                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9860                  * after we've killed the percpu ref.
9861                  */
9862                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9863                 do {
9864                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9865                         if (!ret)
9866                                 break;
9867                         ret = io_run_task_work_sig();
9868                         if (ret < 0)
9869                                 break;
9870                 } while (1);
9871
9872                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9873
9874                 if (ret) {
9875                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9876                         goto out_quiesce;
9877                 }
9878         }
9879
9880         if (ctx->restricted) {
9881                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9882                         ret = -EINVAL;
9883                         goto out;
9884                 }
9885
9886                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9887                         ret = -EACCES;
9888                         goto out;
9889                 }
9890         }
9891
9892         switch (opcode) {
9893         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9894                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9895                 break;
9896         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9897                 ret = -EINVAL;
9898                 if (arg || nr_args)
9899                         break;
9900                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9901                 break;
9902         case IORING_REGISTER_FILES:
9903                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9904                 break;
9905         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9906                 ret = -EINVAL;
9907                 if (arg || nr_args)
9908                         break;
9909                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9910                 break;
9911         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9912                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9913                 break;
9914         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9915         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9916                 ret = -EINVAL;
9917                 if (nr_args != 1)
9918                         break;
9919                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9920                 if (ret)
9921                         break;
9922                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9923                         ctx->eventfd_async = 1;
9924                 else
9925                         ctx->eventfd_async = 0;
9926                 break;
9927         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9928                 ret = -EINVAL;
9929                 if (arg || nr_args)
9930                         break;
9931                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9932                 break;
9933         case IORING_REGISTER_PROBE:
9934                 ret = -EINVAL;
9935                 if (!arg || nr_args > 256)
9936                         break;
9937                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9938                 break;
9939         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9940                 ret = -EINVAL;
9941                 if (arg || nr_args)
9942                         break;
9943                 ret = io_register_personality(ctx);
9944                 break;
9945         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9946                 ret = -EINVAL;
9947                 if (arg)
9948                         break;
9949                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9950                 break;
9951         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9952                 ret = -EINVAL;
9953                 if (arg || nr_args)
9954                         break;
9955                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9956                 break;
9957         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9958                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9959                 break;
9960         default:
9961                 ret = -EINVAL;
9962                 break;
9963         }
9964
9965 out:
9966         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9967                 /* bring the ctx back to life */
9968                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9969 out_quiesce:
9970                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9971         }
9972         return ret;
9973 }
9974
9975 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9976                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9977 {
9978         struct io_ring_ctx *ctx;
9979         long ret = -EBADF;
9980         struct fd f;
9981
9982         f = fdget(fd);
9983         if (!f.file)
9984                 return -EBADF;
9985
9986         ret = -EOPNOTSUPP;
9987         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9988                 goto out_fput;
9989
9990         ctx = f.file->private_data;
9991
9992         io_run_task_work();
9993
9994         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9995         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9996         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9997         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9998                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9999 out_fput:
10000         fdput(f);
10001         return ret;
10002 }
10003
10004 static int __init io_uring_init(void)
10005 {
10006 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10007         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10008         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10009 } while (0)
10010
10011 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10012         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10013         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10042
10043         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10044         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10045         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10046                                 SLAB_ACCOUNT);
10047         return 0;
10048 };
10049 __initcall(io_uring_init);