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         unsigned int    nr_bvecs;
 199         unsigned long   acct_pages;
 200         struct bio_vec  bvec[];
 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         u64 tag;
 218         union {
 219                 void *rsrc;
 220                 struct file *file;
 221         };
 222 };
 223
 224 struct io_file_table {
 225         /* two level table */
 226         struct io_fixed_file **files;
 227 };
 228
 229 struct io_rsrc_node {
 230         struct percpu_ref               refs;
 231         struct list_head                node;
 232         struct list_head                rsrc_list;
 233         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 234         struct llist_node               llist;
 235         bool                            done;
 236 };
 237
 238 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 239
 240 struct io_rsrc_data {
 241         struct io_ring_ctx              *ctx;
 242
 243         u64                             *tags;
 244         rsrc_put_fn                     *do_put;
 245         atomic_t                        refs;
 246         struct completion               done;
 247         bool                            quiesce;
 248 };
 249
 250 struct io_buffer {
 251         struct list_head list;
 252         __u64 addr;
 253         __s32 len;
 254         __u16 bid;
 255 };
 256
 257 struct io_restriction {
 258         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 259         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 260         u8 sqe_flags_allowed;
 261         u8 sqe_flags_required;
 262         bool registered;
 263 };
 264
 265 enum {
 266         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 267         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 268 };
 269
 270 struct io_sq_data {
 271         refcount_t              refs;
 272         atomic_t                park_pending;
 273         struct mutex            lock;
 274
 275         /* ctx's that are using this sqd */
 276         struct list_head        ctx_list;
 277
 278         struct task_struct      *thread;
 279         struct wait_queue_head  wait;
 280
 281         unsigned                sq_thread_idle;
 282         int                     sq_cpu;
 283         pid_t                   task_pid;
 284         pid_t                   task_tgid;
 285
 286         unsigned long           state;
 287         struct completion       exited;
 288         struct callback_head    *park_task_work;
 289 };
 290
 291 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 292 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 293 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 294 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 295
 296 struct io_comp_state {
 297         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 298         unsigned int            nr;
 299         unsigned int            locked_free_nr;
 300         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 301         struct list_head        free_list;
 302         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 303         struct list_head        locked_free_list;
 304 };
 305
 306 struct io_submit_link {
 307         struct io_kiocb         *head;
 308         struct io_kiocb         *last;
 309 };
 310
 311 struct io_submit_state {
 312         struct blk_plug         plug;
 313         struct io_submit_link   link;
 314
 315         /*
 316          * io_kiocb alloc cache
 317          */
 318         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 319         unsigned int            free_reqs;
 320
 321         bool                    plug_started;
 322
 323         /*
 324          * Batch completion logic
 325          */
 326         struct io_comp_state    comp;
 327
 328         /*
 329          * File reference cache
 330          */
 331         struct file             *file;
 332         unsigned int            fd;
 333         unsigned int            file_refs;
 334         unsigned int            ios_left;
 335 };
 336
 337 struct io_ring_ctx {
 338         struct {
 339                 struct percpu_ref       refs;
 340         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 341
 342         struct {
 343                 unsigned int            flags;
 344                 unsigned int            compat: 1;
 345                 unsigned int            drain_next: 1;
 346                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 347                 unsigned int            restricted: 1;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 unsigned                cached_sq_head;
 362                 unsigned                sq_entries;
 363                 unsigned                sq_mask;
 364                 unsigned                sq_thread_idle;
 365                 unsigned                cached_sq_dropped;
 366                 unsigned                cached_cq_overflow;
 367                 unsigned long           sq_check_overflow;
 368
 369                 /* hashed buffered write serialization */
 370                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 371
 372                 struct list_head        defer_list;
 373                 struct list_head        timeout_list;
 374                 struct list_head        cq_overflow_list;
 375
 376                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 377         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 378
 379         struct {
 380                 struct mutex            uring_lock;
 381                 wait_queue_head_t       wait;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         struct io_submit_state          submit_state;
 385
 386         struct io_rings *rings;
 387
 388         /* Only used for accounting purposes */
 389         struct mm_struct        *mm_account;
 390
 391         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 392         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 393
 394         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 395         struct list_head        sqd_list;
 396
 397         /*
 398          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 399          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 400          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 401          */
 402         struct io_rsrc_data     *file_data;
 403         struct io_file_table    file_table;
 404         unsigned                nr_user_files;
 405
 406         /* if used, fixed mapped user buffers */
 407         unsigned                nr_user_bufs;
 408         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 409
 410         struct user_struct      *user;
 411
 412         struct completion       ref_comp;
 413
 414 #if defined(CONFIG_UNIX)
 415         struct socket           *ring_sock;
 416 #endif
 417
 418         struct xarray           io_buffers;
 419
 420         struct xarray           personalities;
 421         u32                     pers_next;
 422
 423         struct {
 424                 unsigned                cached_cq_tail;
 425                 unsigned                cq_entries;
 426                 unsigned                cq_mask;
 427                 atomic_t                cq_timeouts;
 428                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 429                 unsigned long           cq_check_overflow;
 430                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 431                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 432                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 433         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 434
 435         struct {
 436                 spinlock_t              completion_lock;
 437
 438                 /*
 439                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 440                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 441                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 442                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 443                  */
 444                 struct list_head        iopoll_list;
 445                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 446                 unsigned                cancel_hash_bits;
 447                 bool                    poll_multi_file;
 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                inflight_tracked;
 475         atomic_t                in_idle;
 476
 477         spinlock_t              task_lock;
 478         struct io_wq_work_list  task_list;
 479         unsigned long           task_state;
 480         struct callback_head    task_work;
 481 };
 482
 483 /*
 484  * First field must be the file pointer in all the
 485  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 486  */
 487 struct io_poll_iocb {
 488         struct file                     *file;
 489         struct wait_queue_head          *head;
 490         __poll_t                        events;
 491         bool                            done;
 492         bool                            canceled;
 493         struct wait_queue_entry         wait;
 494 };
 495
 496 struct io_poll_update {
 497         struct file                     *file;
 498         u64                             old_user_data;
 499         u64                             new_user_data;
 500         __poll_t                        events;
 501         bool                            update_events;
 502         bool                            update_user_data;
 503 };
 504
 505 struct io_close {
 506         struct file                     *file;
 507         int                             fd;
 508 };
 509
 510 struct io_timeout_data {
 511         struct io_kiocb                 *req;
 512         struct hrtimer                  timer;
 513         struct timespec64               ts;
 514         enum hrtimer_mode               mode;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         unsigned long                   nofile;
 523 };
 524
 525 struct io_sync {
 526         struct file                     *file;
 527         loff_t                          len;
 528         loff_t                          off;
 529         int                             flags;
 530         int                             mode;
 531 };
 532
 533 struct io_cancel {
 534         struct file                     *file;
 535         u64                             addr;
 536 };
 537
 538 struct io_timeout {
 539         struct file                     *file;
 540         u32                             off;
 541         u32                             target_seq;
 542         struct list_head                list;
 543         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 544         struct io_kiocb                 *head;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554 };
 555
 556 struct io_rw {
 557         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 558         struct kiocb                    kiocb;
 559         u64                             addr;
 560         u64                             len;
 561 };
 562
 563 struct io_connect {
 564         struct file                     *file;
 565         struct sockaddr __user          *addr;
 566         int                             addr_len;
 567 };
 568
 569 struct io_sr_msg {
 570         struct file                     *file;
 571         union {
 572                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 573                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 574                 void __user                     *buf;
 575         };
 576         int                             msg_flags;
 577         int                             bgid;
 578         size_t                          len;
 579         struct io_buffer                *kbuf;
 580 };
 581
 582 struct io_open {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             dfd;
 585         struct filename                 *filename;
 586         struct open_how                 how;
 587         unsigned long                   nofile;
 588 };
 589
 590 struct io_rsrc_update {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             arg;
 593         u32                             nr_args;
 594         u32                             offset;
 595 };
 596
 597 struct io_fadvise {
 598         struct file                     *file;
 599         u64                             offset;
 600         u32                             len;
 601         u32                             advice;
 602 };
 603
 604 struct io_madvise {
 605         struct file                     *file;
 606         u64                             addr;
 607         u32                             len;
 608         u32                             advice;
 609 };
 610
 611 struct io_epoll {
 612         struct file                     *file;
 613         int                             epfd;
 614         int                             op;
 615         int                             fd;
 616         struct epoll_event              event;
 617 };
 618
 619 struct io_splice {
 620         struct file                     *file_out;
 621         struct file                     *file_in;
 622         loff_t                          off_out;
 623         loff_t                          off_in;
 624         u64                             len;
 625         unsigned int                    flags;
 626 };
 627
 628 struct io_provide_buf {
 629         struct file                     *file;
 630         __u64                           addr;
 631         __u32                           len;
 632         __u32                           bgid;
 633         __u16                           nbufs;
 634         __u16                           bid;
 635 };
 636
 637 struct io_statx {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             dfd;
 640         unsigned int                    mask;
 641         unsigned int                    flags;
 642         const char __user               *filename;
 643         struct statx __user             *buffer;
 644 };
 645
 646 struct io_shutdown {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             how;
 649 };
 650
 651 struct io_rename {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             old_dfd;
 654         int                             new_dfd;
 655         struct filename                 *oldpath;
 656         struct filename                 *newpath;
 657         int                             flags;
 658 };
 659
 660 struct io_unlink {
 661         struct file                     *file;
 662         int                             dfd;
 663         int                             flags;
 664         struct filename                 *filename;
 665 };
 666
 667 struct io_completion {
 668         struct file                     *file;
 669         struct list_head                list;
 670         u32                             cflags;
 671 };
 672
 673 struct io_async_connect {
 674         struct sockaddr_storage         address;
 675 };
 676
 677 struct io_async_msghdr {
 678         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 679         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 680         struct iovec                    *free_iov;
 681         struct sockaddr __user          *uaddr;
 682         struct msghdr                   msg;
 683         struct sockaddr_storage         addr;
 684 };
 685
 686 struct io_async_rw {
 687         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 688         const struct iovec              *free_iovec;
 689         struct iov_iter                 iter;
 690         size_t                          bytes_done;
 691         struct wait_page_queue          wpq;
 692 };
 693
 694 enum {
 695         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 696         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 697         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 698         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 699         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 700         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 701
 702         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 703         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 704         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 705         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 706         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 707         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 708         REQ_F_POLLED_BIT,
 709         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 710         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 711         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 712         REQ_F_REISSUE_BIT,
 713         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 714         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 715         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 716         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 717         REQ_F_ISREG_BIT,
 718
 719         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 720         __REQ_F_LAST_BIT,
 721 };
 722
 723 enum {
 724         /* ctx owns file */
 725         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 726         /* drain existing IO first */
 727         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 728         /* linked sqes */
 729         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 730         /* doesn't sever on completion < 0 */
 731         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 732         /* IOSQE_ASYNC */
 733         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 734         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 735         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 736
 737         /* fail rest of links */
 738         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 739         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 740         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 741         /* read/write uses file position */
 742         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 743         /* must not punt to workers */
 744         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 745         /* has or had linked timeout */
 746         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 747         /* needs cleanup */
 748         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 749         /* already went through poll handler */
 750         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 751         /* buffer already selected */
 752         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 753         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 754         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 755         /* completion is deferred through io_comp_state */
 756         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 757         /* caller should reissue async */
 758         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 759         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 760         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 761         /* supports async reads */
 762         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 763         /* supports async writes */
 764         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 765         /* regular file */
 766         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 767 };
 768
 769 struct async_poll {
 770         struct io_poll_iocb     poll;
 771         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 772 };
 773
 774 struct io_task_work {
 775         struct io_wq_work_node  node;
 776         task_work_func_t        func;
 777 };
 778
 779 /*
 780  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 781  * as the first entry in their struct definition. So you can
 782  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 783  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 784  */
 785 struct io_kiocb {
 786         union {
 787                 struct file             *file;
 788                 struct io_rw            rw;
 789                 struct io_poll_iocb     poll;
 790                 struct io_poll_update   poll_update;
 791                 struct io_accept        accept;
 792                 struct io_sync          sync;
 793                 struct io_cancel        cancel;
 794                 struct io_timeout       timeout;
 795                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 796                 struct io_connect       connect;
 797                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 798                 struct io_open          open;
 799                 struct io_close         close;
 800                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 801                 struct io_fadvise       fadvise;
 802                 struct io_madvise       madvise;
 803                 struct io_epoll         epoll;
 804                 struct io_splice        splice;
 805                 struct io_provide_buf   pbuf;
 806                 struct io_statx         statx;
 807                 struct io_shutdown      shutdown;
 808                 struct io_rename        rename;
 809                 struct io_unlink        unlink;
 810                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 811                 struct io_completion    compl;
 812         };
 813
 814         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 815         void                            *async_data;
 816         u8                              opcode;
 817         /* polled IO has completed */
 818         u8                              iopoll_completed;
 819
 820         u16                             buf_index;
 821         u32                             result;
 822
 823         struct io_ring_ctx              *ctx;
 824         unsigned int                    flags;
 825         atomic_t                        refs;
 826         struct task_struct              *task;
 827         u64                             user_data;
 828
 829         struct io_kiocb                 *link;
 830         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 831
 832         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 833         struct list_head                inflight_entry;
 834         union {
 835                 struct io_task_work     io_task_work;
 836                 struct callback_head    task_work;
 837         };
 838         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 839         struct hlist_node               hash_node;
 840         struct async_poll               *apoll;
 841         struct io_wq_work               work;
 842         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 843         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 844 };
 845
 846 struct io_tctx_node {
 847         struct list_head        ctx_node;
 848         struct task_struct      *task;
 849         struct io_ring_ctx      *ctx;
 850 };
 851
 852 struct io_defer_entry {
 853         struct list_head        list;
 854         struct io_kiocb         *req;
 855         u32                     seq;
 856 };
 857
 858 struct io_op_def {
 859         /* needs req->file assigned */
 860         unsigned                needs_file : 1;
 861         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 862         unsigned                hash_reg_file : 1;
 863         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 864         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 865         /* opcode is not supported by this kernel */
 866         unsigned                not_supported : 1;
 867         /* set if opcode supports polled "wait" */
 868         unsigned                pollin : 1;
 869         unsigned                pollout : 1;
 870         /* op supports buffer selection */
 871         unsigned                buffer_select : 1;
 872         /* do prep async if is going to be punted */
 873         unsigned                needs_async_setup : 1;
 874         /* should block plug */
 875         unsigned                plug : 1;
 876         /* size of async data needed, if any */
 877         unsigned short          async_size;
 878 };
 879
 880 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 881         [IORING_OP_NOP] = {},
 882         [IORING_OP_READV] = {
 883                 .needs_file             = 1,
 884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 885                 .pollin                 = 1,
 886                 .buffer_select          = 1,
 887                 .needs_async_setup      = 1,
 888                 .plug                   = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 890         },
 891         [IORING_OP_WRITEV] = {
 892                 .needs_file             = 1,
 893                 .hash_reg_file          = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_setup      = 1,
 897                 .plug                   = 1,
 898                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 899         },
 900         [IORING_OP_FSYNC] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollin                 = 1,
 907                 .plug                   = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 909         },
 910         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .hash_reg_file          = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollout                = 1,
 915                 .plug                   = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 917         },
 918         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921         },
 922         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 923         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925         },
 926         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollout                = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 932         },
 933         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936                 .pollin                 = 1,
 937                 .buffer_select          = 1,
 938                 .needs_async_setup      = 1,
 939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 940         },
 941         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 943         },
 944         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 945                 /* used by timeout updates' prep() */
 946         },
 947         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951         },
 952         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 953         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 955         },
 956         [IORING_OP_CONNECT] = {
 957                 .needs_file             = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .needs_async_setup      = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 962         },
 963         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 967         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 968         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 969         [IORING_OP_STATX] = {},
 970         [IORING_OP_READ] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollin                 = 1,
 974                 .buffer_select          = 1,
 975                 .plug                   = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 977         },
 978         [IORING_OP_WRITE] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .plug                   = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 984         },
 985         [IORING_OP_FADVISE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987         },
 988         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 989         [IORING_OP_SEND] = {
 990                 .needs_file             = 1,
 991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 992                 .pollout                = 1,
 993         },
 994         [IORING_OP_RECV] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollin                 = 1,
 998                 .buffer_select          = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1001         },
1002         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_SPLICE] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007                 .hash_reg_file          = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1011         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1012         [IORING_OP_TEE] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .hash_reg_file          = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1021         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1022 };
1023
1024 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1026 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1027                                          struct task_struct *task,
1028                                          struct files_struct *files);
1029 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd);
1030 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1031
1032 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1033                                  long res, unsigned int cflags);
1034 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1036 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1038 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1040 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1041                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1042                                      unsigned nr_args);
1043 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1044 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1045                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1046 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1048
1049 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1051                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1052 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1053 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1054
1055 static struct kmem_cache *req_cachep;
1056
1057 static const struct file_operations io_uring_fops;
1058
1059 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1060 {
1061 #if defined(CONFIG_UNIX)
1062         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1063                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1064
1065                 return ctx->ring_sock->sk;
1066         }
1067 #endif
1068         return NULL;
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1071
1072 #define io_for_each_link(pos, head) \
1073         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1074
1075 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1076 {
1077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1078
1079         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1080                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1081                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1082         }
1083 }
1084
1085 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1086 {
1087         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1088
1089         /* already at zero, wait for ->release() */
1090         if (!got)
1091                 wait_for_completion(compl);
1092         percpu_ref_resurrect(ref);
1093         if (got)
1094                 percpu_ref_put(ref);
1095 }
1096
1097 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1098                           struct task_struct *task,
1099                           struct files_struct *files)
1100 {
1101         struct io_kiocb *req;
1102
1103         if (task && head->task != task)
1104                 return false;
1105         if (!files)
1106                 return true;
1107
1108         io_for_each_link(req, head) {
1109                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1110                         return true;
1111         }
1112         return false;
1113 }
1114
1115 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1116 {
1117         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1118                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1119 }
1120
1121 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1122 {
1123         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1124
1125         complete(&ctx->ref_comp);
1126 }
1127
1128 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         return !req->timeout.off;
1131 }
1132
1133 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1134 {
1135         struct io_ring_ctx *ctx;
1136         int hash_bits;
1137
1138         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx)
1140                 return NULL;
1141
1142         /*
1143          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1144          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1145          */
1146         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1147         hash_bits -= 5;
1148         if (hash_bits <= 0)
1149                 hash_bits = 1;
1150         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1151         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1152                                         GFP_KERNEL);
1153         if (!ctx->cancel_hash)
1154                 goto err;
1155         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1156
1157         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1158                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1159                 goto err;
1160
1161         ctx->flags = p->flags;
1162         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1164         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1166         init_completion(&ctx->ref_comp);
1167         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1168         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1169         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1170         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1171         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1175         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1177         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1178         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1179         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1180         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1181         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1182         return ctx;
1183 err:
1184         kfree(ctx->cancel_hash);
1185         kfree(ctx);
1186         return NULL;
1187 }
1188
1189 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1190 {
1191         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1192                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1193
1194                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1195                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1196         }
1197
1198         return false;
1199 }
1200
1201 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1202 {
1203         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1204                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1205                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1206         }
1207 }
1208
1209 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1210 {
1211         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1212         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1213
1214         if (!req->work.creds)
1215                 req->work.creds = get_current_cred();
1216
1217         req->work.list.next = NULL;
1218         req->work.flags = 0;
1219         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1220                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1221
1222         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1223                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1224                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1225         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1226                 if (def->unbound_nonreg_file)
1227                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1228         }
1229
1230         switch (req->opcode) {
1231         case IORING_OP_SPLICE:
1232         case IORING_OP_TEE:
1233                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1234                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1235                 break;
1236         }
1237 }
1238
1239 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1240 {
1241         struct io_kiocb *cur;
1242
1243         io_for_each_link(cur, req)
1244                 io_prep_async_work(cur);
1245 }
1246
1247 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1248 {
1249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1250         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1251         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1252
1253         BUG_ON(!tctx);
1254         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1255
1256         /* init ->work of the whole link before punting */
1257         io_prep_async_link(req);
1258         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1259                                         &req->work, req->flags);
1260         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1261         if (link)
1262                 io_queue_linked_timeout(link);
1263 }
1264
1265 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1266         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1267 {
1268         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1269
1270         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1271                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1272                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1275                 io_put_req_deferred(req, 1);
1276         }
1277 }
1278
1279 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1280 {
1281         do {
1282                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1283                                                 struct io_defer_entry, list);
1284
1285                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1286                         break;
1287                 list_del_init(&de->list);
1288                 io_req_task_queue(de->req);
1289                 kfree(de);
1290         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1291 }
1292
1293 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1294 {
1295         u32 seq;
1296
1297         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1298                 return;
1299
1300         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1301
1302         do {
1303                 u32 events_needed, events_got;
1304                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1305                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1306
1307                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1308                         break;
1309
1310                 /*
1311                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1312                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1313                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1314                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1315                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1316                  */
1317                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1318                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1319                 if (events_got < events_needed)
1320                         break;
1321
1322                 list_del_init(&req->timeout.list);
1323                 io_kill_timeout(req, 0);
1324         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1325
1326         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1327 }
1328
1329 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1330 {
1331         io_flush_timeouts(ctx);
1332
1333         /* order cqe stores with ring update */
1334         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1335
1336         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1337                 __io_queue_deferred(ctx);
1338 }
1339
1340 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1341 {
1342         struct io_rings *r = ctx->rings;
1343
1344         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1345 }
1346
1347 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1348 {
1349         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1350 }
1351
1352 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1355         unsigned tail;
1356
1357         /*
1358          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1359          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1360          * fill the cq entry
1361          */
1362         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1363                 return NULL;
1364
1365         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1366         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1367 }
1368
1369 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1370 {
1371         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1372                 return false;
1373         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1374                 return false;
1375         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1376 }
1377
1378 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         /* see waitqueue_active() comment */
1381         smp_mb();
1382
1383         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1384                 wake_up(&ctx->wait);
1385         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1386                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1387         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1388                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1389         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1390                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1391                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1392         }
1393 }
1394
1395 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1396 {
1397         /* see waitqueue_active() comment */
1398         smp_mb();
1399
1400         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1401                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1402                         wake_up(&ctx->wait);
1403         }
1404         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1405                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1406         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1407                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1408                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1409         }
1410 }
1411
1412 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1413 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1414 {
1415         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1416         unsigned long flags;
1417         bool all_flushed, posted;
1418
1419         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1420                 return false;
1421
1422         posted = false;
1423         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1424         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1425                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1426                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1427
1428                 if (!cqe && !force)
1429                         break;
1430                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1431                                         struct io_overflow_cqe, list);
1432                 if (cqe)
1433                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1434                 else
1435                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1436                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1437                 posted = true;
1438                 list_del(&ocqe->list);
1439                 kfree(ocqe);
1440         }
1441
1442         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1443         if (all_flushed) {
1444                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1445                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1446                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1447         }
1448
1449         if (posted)
1450                 io_commit_cqring(ctx);
1451         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1452         if (posted)
1453                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1454         return all_flushed;
1455 }
1456
1457 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1458 {
1459         bool ret = true;
1460
1461         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1462                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1463                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1464                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1465                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1468         }
1469
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1475  * see commit f958d7b528b1 for details.
1476  */
1477 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1478         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1479
1480 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1481 {
1482         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1483 }
1484
1485 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1486 {
1487         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1488         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1489 }
1490
1491 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1492 {
1493         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1494         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1495 }
1496
1497 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1505         atomic_inc(&req->refs);
1506 }
1507
1508 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1509                                      long res, unsigned int cflags)
1510 {
1511         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1512
1513         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1514         if (!ocqe) {
1515                 /*
1516                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1517                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1518                  * on the floor.
1519                  */
1520                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1521                 return false;
1522         }
1523         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1524                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1525                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1526                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1527         }
1528         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1529         ocqe->cqe.res = res;
1530         ocqe->cqe.flags = cflags;
1531         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1532         return true;
1533 }
1534
1535 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1536                                           long res, unsigned int cflags)
1537 {
1538         struct io_uring_cqe *cqe;
1539
1540         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1541
1542         /*
1543          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1544          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1545          * the ring.
1546          */
1547         cqe = io_get_cqring(ctx);
1548         if (likely(cqe)) {
1549                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1550                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1551                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1552                 return true;
1553         }
1554         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1555 }
1556
1557 /* not as hot to bloat with inlining */
1558 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1559                                           long res, unsigned int cflags)
1560 {
1561         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
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(ctx, req->user_data, 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 inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1605 {
1606         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1607                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1608 }
1609
1610 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1611                                   unsigned int cflags)
1612 {
1613         if (io_req_needs_clean(req))
1614                 io_clean_op(req);
1615         req->result = res;
1616         req->compl.cflags = cflags;
1617         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1618 }
1619
1620 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1621                                      long res, unsigned cflags)
1622 {
1623         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1624                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1625         else
1626                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1627 }
1628
1629 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1630 {
1631         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1632 }
1633
1634 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1635 {
1636         req_set_fail_links(req);
1637         io_put_req(req);
1638         io_req_complete_post(req, res, 0);
1639 }
1640
1641 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1642                                         struct io_comp_state *cs)
1643 {
1644         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1645         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1646         cs->locked_free_nr = 0;
1647         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1648 }
1649
1650 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1651 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1652 {
1653         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1654         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1655         int nr;
1656
1657         /*
1658          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1659          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1660          * side cache.
1661          */
1662         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1663                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1664
1665         nr = state->free_reqs;
1666         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1667                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1668                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1669
1670                 list_del(&req->compl.list);
1671                 state->reqs[nr++] = req;
1672                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1673                         break;
1674         }
1675
1676         state->free_reqs = nr;
1677         return nr != 0;
1678 }
1679
1680 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1681 {
1682         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1683
1684         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1685
1686         if (!state->free_reqs) {
1687                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1688                 int ret;
1689
1690                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1691                         goto got_req;
1692
1693                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1694                                             state->reqs);
1695
1696                 /*
1697                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1698                  * retry single alloc to be on the safe side.
1699                  */
1700                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1701                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1702                         if (!state->reqs[0])
1703                                 return NULL;
1704                         ret = 1;
1705                 }
1706                 state->free_reqs = ret;
1707         }
1708 got_req:
1709         state->free_reqs--;
1710         return state->reqs[state->free_reqs];
1711 }
1712
1713 static inline void io_put_file(struct file *file)
1714 {
1715         if (file)
1716                 fput(file);
1717 }
1718
1719 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1720 {
1721         unsigned int flags = req->flags;
1722
1723         if (io_req_needs_clean(req))
1724                 io_clean_op(req);
1725         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1726                 io_put_file(req->file);
1727         if (req->fixed_rsrc_refs)
1728                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1729         if (req->async_data)
1730                 kfree(req->async_data);
1731         if (req->work.creds) {
1732                 put_cred(req->work.creds);
1733                 req->work.creds = NULL;
1734         }
1735 }
1736
1737 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1738 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1739 {
1740         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1741
1742         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1743         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1744                 wake_up(&tctx->wait);
1745         put_task_struct_many(task, nr);
1746 }
1747
1748 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1749 {
1750         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1751
1752         io_dismantle_req(req);
1753         io_put_task(req->task, 1);
1754
1755         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1756         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1757 }
1758
1759 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1760 {
1761         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1762
1763         req->link = nxt->link;
1764         nxt->link = NULL;
1765 }
1766
1767 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1768         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1769 {
1770         struct io_kiocb *link = req->link;
1771
1772         /*
1773          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1774          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1775          */
1776         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1777                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1778
1779                 io_remove_next_linked(req);
1780                 link->timeout.head = NULL;
1781                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1782                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1783                                              -ECANCELED, 0);
1784                         io_put_req_deferred(link, 1);
1785                         return true;
1786                 }
1787         }
1788         return false;
1789 }
1790
1791 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1792         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1793 {
1794         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1795
1796         req->link = NULL;
1797         while (link) {
1798                 nxt = link->link;
1799                 link->link = NULL;
1800
1801                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1802                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1803                 io_put_req_deferred(link, 2);
1804                 link = nxt;
1805         }
1806 }
1807
1808 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1809         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1810 {
1811         bool posted = false;
1812
1813         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1814                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1815         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) &&
1816                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1817                 posted |= (req->link != NULL);
1818                 io_fail_links(req);
1819         }
1820         return posted;
1821 }
1822
1823 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1824 {
1825         struct io_kiocb *nxt;
1826
1827         /*
1828          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1829          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1830          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1831          * of the chain.
1832          */
1833         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1834                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1835                 unsigned long flags;
1836                 bool posted;
1837
1838                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1839                 posted = io_disarm_next(req);
1840                 if (posted)
1841                         io_commit_cqring(req->ctx);
1842                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1843                 if (posted)
1844                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1845         }
1846         nxt = req->link;
1847         req->link = NULL;
1848         return nxt;
1849 }
1850
1851 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1852 {
1853         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1854                 return NULL;
1855         return __io_req_find_next(req);
1856 }
1857
1858 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1859 {
1860         if (!ctx)
1861                 return;
1862         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1863                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1864                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1865                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1866         }
1867         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1868 }
1869
1870 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1871 {
1872         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1873         struct io_wq_work_list list;
1874         struct io_wq_work_node *node;
1875
1876         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1877                 return false;
1878
1879         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1880         list = tctx->task_list;
1881         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1882         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1883
1884         node = list.first;
1885         while (node) {
1886                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1887                 struct io_kiocb *req;
1888
1889                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1890                 if (req->ctx != ctx) {
1891                         ctx_flush_and_put(ctx);
1892                         ctx = req->ctx;
1893                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1894                 }
1895
1896                 req->task_work.func(&req->task_work);
1897                 node = next;
1898         }
1899
1900         ctx_flush_and_put(ctx);
1901         return list.first != NULL;
1902 }
1903
1904 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1905 {
1906         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1907
1908         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1909
1910         while (__tctx_task_work(tctx))
1911                 cond_resched();
1912 }
1913
1914 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1915 {
1916         struct task_struct *tsk = req->task;
1917         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1918         enum task_work_notify_mode notify;
1919         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1920         unsigned long flags;
1921         int ret = 0;
1922
1923         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1924                 return -ESRCH;
1925
1926         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1927
1928         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1929         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1930         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1931
1932         /* task_work already pending, we're done */
1933         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1934             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1935                 return 0;
1936
1937         /*
1938          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1939          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1940          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1941          * will do the job.
1942          */
1943         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1944
1945         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1946                 wake_up_process(tsk);
1947                 return 0;
1948         }
1949
1950         /*
1951          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1952          * in the list, it got run and we're fine.
1953          */
1954         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1955         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1956                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1957                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1958                         ret = 1;
1959                         break;
1960                 }
1961         }
1962         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1963         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1964         return ret;
1965 }
1966
1967 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1968 {
1969         struct callback_head *work, *next;
1970         bool executed = false;
1971
1972         do {
1973                 work = xchg(work_head, NULL);
1974                 if (!work)
1975                         break;
1976
1977                 do {
1978                         next = work->next;
1979                         work->func(work);
1980                         work = next;
1981                         cond_resched();
1982                 } while (work);
1983                 executed = true;
1984         } while (1);
1985
1986         return executed;
1987 }
1988
1989 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1990                                   struct callback_head *task_work)
1991 {
1992         struct callback_head *head;
1993
1994         do {
1995                 head = READ_ONCE(*work_head);
1996                 task_work->next = head;
1997         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1998 }
1999
2000 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2001                                           task_work_func_t cb)
2002 {
2003         init_task_work(&req->task_work, cb);
2004         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2011
2012         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2013         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2014         io_req_complete_failed(req, req->result);
2015         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2016 }
2017
2018 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021
2022         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2023         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2024         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2025                 __io_queue_sqe(req);
2026         else
2027                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2028         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2029 }
2030
2031 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2032 {
2033         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2034
2035         __io_req_task_submit(req);
2036 }
2037
2038 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2039 {
2040         req->result = ret;
2041         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2042
2043         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2044                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2045 }
2046
2047 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2048 {
2049         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2050
2051         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2052                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2053 }
2054
2055 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2056 {
2057         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2058
2059         if (nxt)
2060                 io_req_task_queue(nxt);
2061 }
2062
2063 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         io_queue_next(req);
2066         __io_free_req(req);
2067 }
2068
2069 struct req_batch {
2070         struct task_struct      *task;
2071         int                     task_refs;
2072         int                     ctx_refs;
2073 };
2074
2075 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2076 {
2077         rb->task_refs = 0;
2078         rb->ctx_refs = 0;
2079         rb->task = NULL;
2080 }
2081
2082 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2083                                      struct req_batch *rb)
2084 {
2085         if (rb->task)
2086                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2087         if (rb->ctx_refs)
2088                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2089 }
2090
2091 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2092                               struct io_submit_state *state)
2093 {
2094         io_queue_next(req);
2095         io_dismantle_req(req);
2096
2097         if (req->task != rb->task) {
2098                 if (rb->task)
2099                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2100                 rb->task = req->task;
2101                 rb->task_refs = 0;
2102         }
2103         rb->task_refs++;
2104         rb->ctx_refs++;
2105
2106         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2107                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2108         else
2109                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2110 }
2111
2112 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2113                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2114 {
2115         int i, nr = cs->nr;
2116         struct io_kiocb *req;
2117         struct req_batch rb;
2118
2119         io_init_req_batch(&rb);
2120         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2121         for (i = 0; i < nr; i++) {
2122                 req = cs->reqs[i];
2123                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2124                                         req->compl.cflags);
2125         }
2126         io_commit_cqring(ctx);
2127         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2128
2129         io_cqring_ev_posted(ctx);
2130         for (i = 0; i < nr; i++) {
2131                 req = cs->reqs[i];
2132
2133                 /* submission and completion refs */
2134                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2135                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2136         }
2137
2138         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2139         cs->nr = 0;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2144  * was the last reference to this request.
2145  */
2146 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2147 {
2148         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2149
2150         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2151                 nxt = io_req_find_next(req);
2152                 __io_free_req(req);
2153         }
2154         return nxt;
2155 }
2156
2157 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2158 {
2159         if (req_ref_put_and_test(req))
2160                 io_free_req(req);
2161 }
2162
2163 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2164 {
2165         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2166
2167         io_free_req(req);
2168 }
2169
2170 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2173         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2174                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2175 }
2176
2177 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2178 {
2179         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2180                 io_free_req_deferred(req);
2181 }
2182
2183 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2184 {
2185         /* See comment at the top of this file */
2186         smp_rmb();
2187         return __io_cqring_events(ctx);
2188 }
2189
2190 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2191 {
2192         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2193
2194         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2195         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2196 }
2197
2198 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2199 {
2200         unsigned int cflags;
2201
2202         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2203         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2204         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2205         kfree(kbuf);
2206         return cflags;
2207 }
2208
2209 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2210 {
2211         struct io_buffer *kbuf;
2212
2213         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2214         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2215 }
2216
2217 static inline bool io_run_task_work(void)
2218 {
2219         /*
2220          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2221          * not add work to such a task.
2222          */
2223         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2224                 return false;
2225         if (current->task_works) {
2226                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2227                 task_work_run();
2228                 return true;
2229         }
2230
2231         return false;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Find and free completed poll iocbs
2236  */
2237 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2238                                struct list_head *done)
2239 {
2240         struct req_batch rb;
2241         struct io_kiocb *req;
2242
2243         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2244         smp_rmb();
2245
2246         io_init_req_batch(&rb);
2247         while (!list_empty(done)) {
2248                 int cflags = 0;
2249
2250                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2251                 list_del(&req->inflight_entry);
2252
2253                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2254                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2255                         req->iopoll_completed = 0;
2256                         req_ref_get(req);
2257                         io_queue_async_work(req);
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2262                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2263
2264                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2265                 (*nr_events)++;
2266
2267                 if (req_ref_put_and_test(req))
2268                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2269         }
2270
2271         io_commit_cqring(ctx);
2272         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2273         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2274 }
2275
2276 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2277                         long min)
2278 {
2279         struct io_kiocb *req, *tmp;
2280         LIST_HEAD(done);
2281         bool spin;
2282         int ret;
2283
2284         /*
2285          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2286          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2287          */
2288         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2289
2290         ret = 0;
2291         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2292                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2293
2294                 /*
2295                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2296                  * If we find a request that requires polling, break out
2297                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2298                  */
2299                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2300                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2301                         continue;
2302                 }
2303                 if (!list_empty(&done))
2304                         break;
2305
2306                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2307                 if (ret < 0)
2308                         break;
2309
2310                 /* iopoll may have completed current req */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313
2314                 if (ret && spin)
2315                         spin = false;
2316                 ret = 0;
2317         }
2318
2319         if (!list_empty(&done))
2320                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2321
2322         return ret;
2323 }
2324
2325 /*
2326  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2327  * find and complete them.
2328  */
2329 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2330 {
2331         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2332                 return;
2333
2334         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2335         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2336                 unsigned int nr_events = 0;
2337
2338                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2339
2340                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2341                 if (nr_events == 0)
2342                         break;
2343                 /*
2344                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2345                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2346                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2347                  */
2348                 if (need_resched()) {
2349                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2350                         cond_resched();
2351                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2352                 }
2353         }
2354         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2355 }
2356
2357 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2358 {
2359         unsigned int nr_events = 0;
2360         int ret = 0;
2361
2362         /*
2363          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2364          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2365          * that got punted to a workqueue.
2366          */
2367         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2368         /*
2369          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2370          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2371          * already triggered a CQE (eg in error).
2372          */
2373         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2374                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2375         if (io_cqring_events(ctx))
2376                 goto out;
2377         do {
2378                 /*
2379                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2380                  * application entering polling for a command before it gets
2381                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2382                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2383                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2384                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2385                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2386                  * very same mutex.
2387                  */
2388                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2389                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2390                         io_run_task_work();
2391                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2392
2393                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2394                                 break;
2395                 }
2396                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2397         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2398 out:
2399         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2400         return ret;
2401 }
2402
2403 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2404 {
2405         /*
2406          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2407          * thread.
2408          */
2409         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2410                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2411
2412                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2413                 sb_end_write(sb);
2414         }
2415 }
2416
2417 #ifdef CONFIG_BLOCK
2418 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2419 {
2420         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2421
2422         if (!rw)
2423                 return !io_req_prep_async(req);
2424         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2425         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2426         return true;
2427 }
2428
2429 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2430 {
2431         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2432         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2433
2434         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2435                 return false;
2436         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2437             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2438                 return false;
2439         /*
2440          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2441          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2442          * -EAGAIN.
2443          */
2444         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2445                 return false;
2446         return true;
2447 }
2448 #else
2449 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2450 {
2451         return false;
2452 }
2453 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2454 {
2455         return false;
2456 }
2457 #endif
2458
2459 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2460                              unsigned int issue_flags)
2461 {
2462         int cflags = 0;
2463
2464         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2465                 kiocb_end_write(req);
2466         if (res != req->result) {
2467                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2468                     io_rw_should_reissue(req)) {
2469                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2470                         return;
2471                 }
2472                 req_set_fail_links(req);
2473         }
2474         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2475                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2476         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2477 }
2478
2479 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2480 {
2481         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2482
2483         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2484 }
2485
2486 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2487 {
2488         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2489
2490         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2491                 kiocb_end_write(req);
2492         if (unlikely(res != req->result)) {
2493                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2494                     io_resubmit_prep(req))) {
2495                         req_set_fail_links(req);
2496                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2497                 }
2498         }
2499
2500         WRITE_ONCE(req->result, res);
2501         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2502         smp_wmb();
2503         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2504 }
2505
2506 /*
2507  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2508  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2509  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2510  * accessing the kiocb cookie.
2511  */
2512 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2513 {
2514         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2515
2516         /*
2517          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2518          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2519          * different devices.
2520          */
2521         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2522                 ctx->poll_multi_file = false;
2523         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2524                 struct io_kiocb *list_req;
2525
2526                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2527                                                 inflight_entry);
2528                 if (list_req->file != req->file)
2529                         ctx->poll_multi_file = true;
2530         }
2531
2532         /*
2533          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2534          * it to the front so we find it first.
2535          */
2536         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2537                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2538         else
2539                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2540
2541         /*
2542          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2543          * task context or in io worker task context. If current task context is
2544          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2545          */
2546         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2547             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2548                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2549 }
2550
2551 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2552 {
2553         if (state->file_refs) {
2554                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2555                 state->file_refs = 0;
2556         }
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2561  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2562  * has more than one submission.
2563  */
2564 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2565 {
2566         if (!state)
2567                 return fget(fd);
2568
2569         if (state->file_refs) {
2570                 if (state->fd == fd) {
2571                         state->file_refs--;
2572                         return state->file;
2573                 }
2574                 io_state_file_put(state);
2575         }
2576         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2577         if (unlikely(!state->file))
2578                 return NULL;
2579
2580         state->fd = fd;
2581         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2582         return state->file;
2583 }
2584
2585 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2586 {
2587         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2588 }
2589
2590 /*
2591  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2592  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2593  * inline.
2594  */
2595 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2596 {
2597         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2598
2599         if (S_ISBLK(mode)) {
2600                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2601                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2602                         return true;
2603                 return false;
2604         }
2605         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2606                 return true;
2607         if (S_ISREG(mode)) {
2608                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2609                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2610                     file->f_op != &io_uring_fops)
2611                         return true;
2612                 return false;
2613         }
2614
2615         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2616         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2617                 return true;
2618
2619         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2620                 return false;
2621
2622         if (rw == READ)
2623                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2624
2625         return file->f_op->write_iter != NULL;
2626 }
2627
2628 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2629 {
2630         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2631                 return true;
2632         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2633                 return true;
2634
2635         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2636 }
2637
2638 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2639 {
2640         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2641         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2642         struct file *file = req->file;
2643         unsigned ioprio;
2644         int ret;
2645
2646         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2647                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2648
2649         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2650         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2651                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2652                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2653         }
2654         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2655         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2656         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2657         if (unlikely(ret))
2658                 return ret;
2659
2660         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2661         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2662                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2663
2664         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2665         if (ioprio) {
2666                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2667                 if (ret)
2668                         return ret;
2669
2670                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2671         } else
2672                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2673
2674         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2675                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2676                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2677                         return -EOPNOTSUPP;
2678
2679                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2680                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2681                 req->iopoll_completed = 0;
2682         } else {
2683                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2684                         return -EINVAL;
2685                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2686         }
2687
2688         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2689             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2690                 req->imu = NULL;
2691                 io_req_set_rsrc_node(req);
2692         }
2693
2694         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2695         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2696         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2697         return 0;
2698 }
2699
2700 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2701 {
2702         switch (ret) {
2703         case -EIOCBQUEUED:
2704                 break;
2705         case -ERESTARTSYS:
2706         case -ERESTARTNOINTR:
2707         case -ERESTARTNOHAND:
2708         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2709                 /*
2710                  * We can't just restart the syscall, since previously
2711                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2712                  * IO with EINTR.
2713                  */
2714                 ret = -EINTR;
2715                 fallthrough;
2716         default:
2717                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2718         }
2719 }
2720
2721 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2722                        unsigned int issue_flags)
2723 {
2724         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2725         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2726         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2727
2728         /* add previously done IO, if any */
2729         if (io && io->bytes_done > 0) {
2730                 if (ret < 0)
2731                         ret = io->bytes_done;
2732                 else
2733                         ret += io->bytes_done;
2734         }
2735
2736         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2737                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2738         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2739                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2740         else
2741                 io_rw_done(kiocb, ret);
2742
2743         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2744                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2745                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2746                         req_ref_get(req);
2747                         io_queue_async_work(req);
2748                 } else {
2749                         int cflags = 0;
2750
2751                         req_set_fail_links(req);
2752                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2753                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2754                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2755                 }
2756         }
2757 }
2758
2759 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2760                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2761 {
2762         size_t len = req->rw.len;
2763         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2764         size_t offset;
2765
2766         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2767                 return -EFAULT;
2768         /* not inside the mapped region */
2769         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2770                 return -EFAULT;
2771
2772         /*
2773          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2774          * and advance us to the beginning.
2775          */
2776         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2777         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2778
2779         if (offset) {
2780                 /*
2781                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2782                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2783                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2784                  * we know that:
2785                  *
2786                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2787                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2788                  *    first and last bvec
2789                  *
2790                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2791                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2792                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2793                  * since we can just skip the first segment, which may not
2794                  * be PAGE_SIZE aligned.
2795                  */
2796                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2797
2798                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2799                         iov_iter_advance(iter, offset);
2800                 } else {
2801                         unsigned long seg_skip;
2802
2803                         /* skip first vec */
2804                         offset -= bvec->bv_len;
2805                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2806
2807                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2808                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2809                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2810                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2811                 }
2812         }
2813
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2818 {
2819         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2820         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2821         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2822
2823         if (likely(!imu)) {
2824                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2825                         return -EFAULT;
2826                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2827                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2828                 req->imu = imu;
2829         }
2830         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2831 }
2832
2833 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2834 {
2835         if (needs_lock)
2836                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2837 }
2838
2839 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2840 {
2841         /*
2842          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2843          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2844          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2845          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2846          */
2847         if (needs_lock)
2848                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2849 }
2850
2851 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2852                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2853                                           bool needs_lock)
2854 {
2855         struct io_buffer *head;
2856
2857         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2858                 return kbuf;
2859
2860         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2861
2862         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2863
2864         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2865         if (head) {
2866                 if (!list_empty(&head->list)) {
2867                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2868                                                         list);
2869                         list_del(&kbuf->list);
2870                 } else {
2871                         kbuf = head;
2872                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2873                 }
2874                 if (*len > kbuf->len)
2875                         *len = kbuf->len;
2876         } else {
2877                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2878         }
2879
2880         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2881
2882         return kbuf;
2883 }
2884
2885 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2886                                         bool needs_lock)
2887 {
2888         struct io_buffer *kbuf;
2889         u16 bgid;
2890
2891         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2892         bgid = req->buf_index;
2893         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2894         if (IS_ERR(kbuf))
2895                 return kbuf;
2896         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2897         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2898         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2899 }
2900
2901 #ifdef CONFIG_COMPAT
2902 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2903                                 bool needs_lock)
2904 {
2905         struct compat_iovec __user *uiov;
2906         compat_ssize_t clen;
2907         void __user *buf;
2908         ssize_t len;
2909
2910         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2911         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2912                 return -EFAULT;
2913         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2914                 return -EFAULT;
2915         if (clen < 0)
2916                 return -EINVAL;
2917
2918         len = clen;
2919         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2920         if (IS_ERR(buf))
2921                 return PTR_ERR(buf);
2922         iov[0].iov_base = buf;
2923         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2924         return 0;
2925 }
2926 #endif
2927
2928 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2929                                       bool needs_lock)
2930 {
2931         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2932         void __user *buf;
2933         ssize_t len;
2934
2935         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2936                 return -EFAULT;
2937
2938         len = iov[0].iov_len;
2939         if (len < 0)
2940                 return -EINVAL;
2941         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2942         if (IS_ERR(buf))
2943                 return PTR_ERR(buf);
2944         iov[0].iov_base = buf;
2945         iov[0].iov_len = len;
2946         return 0;
2947 }
2948
2949 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2950                                     bool needs_lock)
2951 {
2952         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2953                 struct io_buffer *kbuf;
2954
2955                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2956                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2957                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2958                 return 0;
2959         }
2960         if (req->rw.len != 1)
2961                 return -EINVAL;
2962
2963 #ifdef CONFIG_COMPAT
2964         if (req->ctx->compat)
2965                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2966 #endif
2967
2968         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2969 }
2970
2971 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2972                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2973 {
2974         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2975         size_t sqe_len = req->rw.len;
2976         u8 opcode = req->opcode;
2977         ssize_t ret;
2978
2979         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2980                 *iovec = NULL;
2981                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2982         }
2983
2984         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2985         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2986                 return -EINVAL;
2987
2988         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2989                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2990                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2991                         if (IS_ERR(buf))
2992                                 return PTR_ERR(buf);
2993                         req->rw.len = sqe_len;
2994                 }
2995
2996                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2997                 *iovec = NULL;
2998                 return ret;
2999         }
3000
3001         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3002                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3003                 if (!ret)
3004                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3005                 *iovec = NULL;
3006                 return ret;
3007         }
3008
3009         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3010                               req->ctx->compat);
3011 }
3012
3013 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3014 {
3015         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3020  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3021  */
3022 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3023 {
3024         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3025         struct file *file = req->file;
3026         ssize_t ret = 0;
3027
3028         /*
3029          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3030          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3031          * the kiocb to be handled from an async context.
3032          */
3033         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3034                 return -EOPNOTSUPP;
3035         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3036                 return -EAGAIN;
3037
3038         while (iov_iter_count(iter)) {
3039                 struct iovec iovec;
3040                 ssize_t nr;
3041
3042                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3043                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3044                 } else {
3045                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3046                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3047                 }
3048
3049                 if (rw == READ) {
3050                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3051                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3052                 } else {
3053                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3054                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3055                 }
3056
3057                 if (nr < 0) {
3058                         if (!ret)
3059                                 ret = nr;
3060                         break;
3061                 }
3062                 ret += nr;
3063                 if (nr != iovec.iov_len)
3064                         break;
3065                 req->rw.len -= nr;
3066                 req->rw.addr += nr;
3067                 iov_iter_advance(iter, nr);
3068         }
3069
3070         return ret;
3071 }
3072
3073 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3074                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3075 {
3076         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3077
3078         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3079         rw->free_iovec = iovec;
3080         rw->bytes_done = 0;
3081         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3082         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3083                 return;
3084         if (!iovec) {
3085                 unsigned iov_off = 0;
3086
3087                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3088                 if (iter->iov != fast_iov) {
3089                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3090                         rw->iter.iov += iov_off;
3091                 }
3092                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3093                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3094                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3095         } else {
3096                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3097         }
3098 }
3099
3100 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3101 {
3102         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3103         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3104         return req->async_data == NULL;
3105 }
3106
3107 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3108                              const struct iovec *fast_iov,
3109                              struct iov_iter *iter, bool force)
3110 {
3111         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3112                 return 0;
3113         if (!req->async_data) {
3114                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3115                         kfree(iovec);
3116                         return -ENOMEM;
3117                 }
3118
3119                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3120         }
3121         return 0;
3122 }
3123
3124 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3125 {
3126         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3127         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3128         int ret;
3129
3130         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3131         if (unlikely(ret < 0))
3132                 return ret;
3133
3134         iorw->bytes_done = 0;
3135         iorw->free_iovec = iov;
3136         if (iov)
3137                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3138         return 0;
3139 }
3140
3141 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3142 {
3143         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3144                 return -EBADF;
3145         return io_prep_rw(req, sqe);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3150  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3151  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3152  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3153  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3154  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3155  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3156  * slow path.
3157  */
3158 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3159                              int sync, void *arg)
3160 {
3161         struct wait_page_queue *wpq;
3162         struct io_kiocb *req = wait->private;
3163         struct wait_page_key *key = arg;
3164
3165         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3166
3167         if (!wake_page_match(wpq, key))
3168                 return 0;
3169
3170         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3171         list_del_init(&wait->entry);
3172
3173         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3174         req_ref_get(req);
3175         io_req_task_queue(req);
3176         return 1;
3177 }
3178
3179 /*
3180  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3181  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3182  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3183  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3184  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3185  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3186  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3187  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3188  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3189  * async worker threads for a blocking retry.
3190  */
3191 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3192 {
3193         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3194         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3195         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3196
3197         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3198         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3199                 return false;
3200
3201         /* Only for buffered IO */
3202         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3203                 return false;
3204
3205         /*
3206          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3207          * support callback based unlocks
3208          */
3209         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3210                 return false;
3211
3212         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3213         wait->wait.private = req;
3214         wait->wait.flags = 0;
3215         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3216         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3217         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3218         kiocb->ki_waitq = wait;
3219         return true;
3220 }
3221
3222 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3223 {
3224         if (req->file->f_op->read_iter)
3225                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3226         else if (req->file->f_op->read)
3227                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3228         else
3229                 return -EINVAL;
3230 }
3231
3232 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3233 {
3234         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3235         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3236         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3237         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3238         ssize_t io_size, ret, ret2;
3239         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3240
3241         if (rw) {
3242                 iter = &rw->iter;
3243                 iovec = NULL;
3244         } else {
3245                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3246                 if (ret < 0)
3247                         return ret;
3248         }
3249         io_size = iov_iter_count(iter);
3250         req->result = io_size;
3251
3252         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3253         if (!force_nonblock)
3254                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3255         else
3256                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3257
3258         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3259         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3260                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3261                 return ret ?: -EAGAIN;
3262         }
3263
3264         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3265         if (unlikely(ret)) {
3266                 kfree(iovec);
3267                 return ret;
3268         }
3269
3270         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3271
3272         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3273                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3274                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3275                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3276                         goto done;
3277                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3278                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3279                         goto done;
3280                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3281                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3282                 ret = 0;
3283         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3284                 goto out_free;
3285         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3286                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3287                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3288                 goto done;
3289         }
3290
3291         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3292         if (ret2)
3293                 return ret2;
3294
3295         iovec = NULL;
3296         rw = req->async_data;
3297         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3298         iter = &rw->iter;
3299
3300         do {
3301                 io_size -= ret;
3302                 rw->bytes_done += ret;
3303                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3304                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3305                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3306                         return -EAGAIN;
3307                 }
3308
3309                 /*
3310                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3311                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3312                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3313                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3314                  */
3315                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3316                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3317                         return 0;
3318                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3319                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3320         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3321 done:
3322         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3323 out_free:
3324         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3325         if (iovec)
3326                 kfree(iovec);
3327         return 0;
3328 }
3329
3330 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3331 {
3332         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3333                 return -EBADF;
3334         return io_prep_rw(req, sqe);
3335 }
3336
3337 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3338 {
3339         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3340         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3341         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3342         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3343         ssize_t ret, ret2, io_size;
3344         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3345
3346         if (rw) {
3347                 iter = &rw->iter;
3348                 iovec = NULL;
3349         } else {
3350                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3351                 if (ret < 0)
3352                         return ret;
3353         }
3354         io_size = iov_iter_count(iter);
3355         req->result = io_size;
3356
3357         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3358         if (!force_nonblock)
3359                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3360         else
3361                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3362
3363         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3364         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3365                 goto copy_iov;
3366
3367         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3368         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3369             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3370                 goto copy_iov;
3371
3372         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3373         if (unlikely(ret))
3374                 goto out_free;
3375
3376         /*
3377          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3378          * which will be released by another thread in
3379          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3380          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3381          * we return to userspace.
3382          */
3383         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3384                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3385                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3386                                         SB_FREEZE_WRITE);
3387         }
3388         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3389
3390         if (req->file->f_op->write_iter)
3391                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3392         else if (req->file->f_op->write)
3393                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3394         else
3395                 ret2 = -EINVAL;
3396
3397         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3398                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3399                 ret2 = -EAGAIN;
3400         }
3401
3402         /*
3403          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3404          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3405          */
3406         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3407                 ret2 = -EAGAIN;
3408         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3409         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3410                 goto done;
3411         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3412                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3413                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3414                         goto copy_iov;
3415 done:
3416                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3417         } else {
3418 copy_iov:
3419                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3420                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3421                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3422                 return ret ?: -EAGAIN;
3423         }
3424 out_free:
3425         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3426         if (iovec)
3427                 kfree(iovec);
3428         return ret;
3429 }
3430
3431 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3432                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3433 {
3434         struct io_rename *ren = &req->rename;
3435         const char __user *oldf, *newf;
3436
3437         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3438                 return -EBADF;
3439
3440         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3441         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3442         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3443         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3444         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3445
3446         ren->oldpath = getname(oldf);
3447         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3448                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3449
3450         ren->newpath = getname(newf);
3451         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3452                 putname(ren->oldpath);
3453                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3454         }
3455
3456         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3457         return 0;
3458 }
3459
3460 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3461 {
3462         struct io_rename *ren = &req->rename;
3463         int ret;
3464
3465         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3466                 return -EAGAIN;
3467
3468         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3469                                 ren->newpath, ren->flags);
3470
3471         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3472         if (ret < 0)
3473                 req_set_fail_links(req);
3474         io_req_complete(req, ret);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3479                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3480 {
3481         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3482         const char __user *fname;
3483
3484         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3485                 return -EBADF;
3486
3487         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3488
3489         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3490         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3491                 return -EINVAL;
3492
3493         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3494         un->filename = getname(fname);
3495         if (IS_ERR(un->filename))
3496                 return PTR_ERR(un->filename);
3497
3498         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3499         return 0;
3500 }
3501
3502 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3503 {
3504         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3505         int ret;
3506
3507         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3508                 return -EAGAIN;
3509
3510         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3511                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3512         else
3513                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3514
3515         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3516         if (ret < 0)
3517                 req_set_fail_links(req);
3518         io_req_complete(req, ret);
3519         return 0;
3520 }
3521
3522 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3523                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3524 {
3525 #if defined(CONFIG_NET)
3526         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3527                 return -EINVAL;
3528         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3529             sqe->buf_index)
3530                 return -EINVAL;
3531
3532         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3533         return 0;
3534 #else
3535         return -EOPNOTSUPP;
3536 #endif
3537 }
3538
3539 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3540 {
3541 #if defined(CONFIG_NET)
3542         struct socket *sock;
3543         int ret;
3544
3545         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3546                 return -EAGAIN;
3547
3548         sock = sock_from_file(req->file);
3549         if (unlikely(!sock))
3550                 return -ENOTSOCK;
3551
3552         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3553         if (ret < 0)
3554                 req_set_fail_links(req);
3555         io_req_complete(req, ret);
3556         return 0;
3557 #else
3558         return -EOPNOTSUPP;
3559 #endif
3560 }
3561
3562 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3563                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3564 {
3565         struct io_splice* sp = &req->splice;
3566         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3567
3568         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3569                 return -EINVAL;
3570
3571         sp->file_in = NULL;
3572         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3573         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3574
3575         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3576                 return -EINVAL;
3577
3578         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3579                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3580         if (!sp->file_in)
3581                 return -EBADF;
3582         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3583         return 0;
3584 }
3585
3586 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3587                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3588 {
3589         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3590                 return -EINVAL;
3591         return __io_splice_prep(req, sqe);
3592 }
3593
3594 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3595 {
3596         struct io_splice *sp = &req->splice;
3597         struct file *in = sp->file_in;
3598         struct file *out = sp->file_out;
3599         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3600         long ret = 0;
3601
3602         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3603                 return -EAGAIN;
3604         if (sp->len)
3605                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3606
3607         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3608                 io_put_file(in);
3609         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3610
3611         if (ret != sp->len)
3612                 req_set_fail_links(req);
3613         io_req_complete(req, ret);
3614         return 0;
3615 }
3616
3617 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619         struct io_splice* sp = &req->splice;
3620
3621         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3622         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3623         return __io_splice_prep(req, sqe);
3624 }
3625
3626 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3627 {
3628         struct io_splice *sp = &req->splice;
3629         struct file *in = sp->file_in;
3630         struct file *out = sp->file_out;
3631         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3632         loff_t *poff_in, *poff_out;
3633         long ret = 0;
3634
3635         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3636                 return -EAGAIN;
3637
3638         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3639         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3640
3641         if (sp->len)
3642                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3643
3644         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3645                 io_put_file(in);
3646         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3647
3648         if (ret != sp->len)
3649                 req_set_fail_links(req);
3650         io_req_complete(req, ret);
3651         return 0;
3652 }
3653
3654 /*
3655  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3656  */
3657 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3658 {
3659         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3660
3661         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3662                 return -EINVAL;
3663
3664         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3669 {
3670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3671
3672         if (!req->file)
3673                 return -EBADF;
3674
3675         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3676                 return -EINVAL;
3677         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3678                 return -EINVAL;
3679
3680         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3681         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3682                 return -EINVAL;
3683
3684         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3685         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3686         return 0;
3687 }
3688
3689 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3690 {
3691         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3692         int ret;
3693
3694         /* fsync always requires a blocking context */
3695         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3696                 return -EAGAIN;
3697
3698         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3699                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3700                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3701         if (ret < 0)
3702                 req_set_fail_links(req);
3703         io_req_complete(req, ret);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3708                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3711                 return -EINVAL;
3712         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3713                 return -EINVAL;
3714
3715         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3716         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3717         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3722 {
3723         int ret;
3724
3725         /* fallocate always requiring blocking context */
3726         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3727                 return -EAGAIN;
3728         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3729                                 req->sync.len);
3730         if (ret < 0)
3731                 req_set_fail_links(req);
3732         io_req_complete(req, ret);
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3737 {
3738         const char __user *fname;
3739         int ret;
3740
3741         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3742                 return -EINVAL;
3743         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3744                 return -EBADF;
3745
3746         /* open.how should be already initialised */
3747         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3748                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3749
3750         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3751         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3752         req->open.filename = getname(fname);
3753         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3754                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3755                 req->open.filename = NULL;
3756                 return ret;
3757         }
3758         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3759         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         u64 flags, mode;
3766
3767         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3768                 return -EINVAL;
3769         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3770         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3771         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3772         return __io_openat_prep(req, sqe);
3773 }
3774
3775 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         struct open_how __user *how;
3778         size_t len;
3779         int ret;
3780
3781         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3782                 return -EINVAL;
3783         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3784         len = READ_ONCE(sqe->len);
3785         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3786                 return -EINVAL;
3787
3788         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3789                                         len);
3790         if (ret)
3791                 return ret;
3792
3793         return __io_openat_prep(req, sqe);
3794 }
3795
3796 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3797 {
3798         struct open_flags op;
3799         struct file *file;
3800         bool nonblock_set;
3801         bool resolve_nonblock;
3802         int ret;
3803
3804         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3805         if (ret)
3806                 goto err;
3807         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3808         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3809         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3810                 /*
3811                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3812                  * it'll always -EAGAIN
3813                  */
3814                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3815                         return -EAGAIN;
3816                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3817                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3818         }
3819
3820         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3821         if (ret < 0)
3822                 goto err;
3823
3824         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3825         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3826         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3827             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3828                 /*
3829                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3830                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3831                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3832                  */
3833                 put_unused_fd(ret);
3834                 return -EAGAIN;
3835         }
3836
3837         if (IS_ERR(file)) {
3838                 put_unused_fd(ret);
3839                 ret = PTR_ERR(file);
3840         } else {
3841                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3842                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3843                 fsnotify_open(file);
3844                 fd_install(ret, file);
3845         }
3846 err:
3847         putname(req->open.filename);
3848         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3849         if (ret < 0)
3850                 req_set_fail_links(req);
3851         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3852         return 0;
3853 }
3854
3855 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3856 {
3857         return io_openat2(req, issue_flags);
3858 }
3859
3860 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3861                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3862 {
3863         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3864         u64 tmp;
3865
3866         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3867                 return -EINVAL;
3868
3869         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3870         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3871                 return -EINVAL;
3872
3873         memset(p, 0, sizeof(*p));
3874         p->nbufs = tmp;
3875         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3876         return 0;
3877 }
3878
3879 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3880                                int bgid, unsigned nbufs)
3881 {
3882         unsigned i = 0;
3883
3884         /* shouldn't happen */
3885         if (!nbufs)
3886                 return 0;
3887
3888         /* the head kbuf is the list itself */
3889         while (!list_empty(&buf->list)) {
3890                 struct io_buffer *nxt;
3891
3892                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3893                 list_del(&nxt->list);
3894                 kfree(nxt);
3895                 if (++i == nbufs)
3896                         return i;
3897         }
3898         i++;
3899         kfree(buf);
3900         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3901
3902         return i;
3903 }
3904
3905 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3906 {
3907         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3908         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3909         struct io_buffer *head;
3910         int ret = 0;
3911         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3912
3913         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3914
3915         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3916
3917         ret = -ENOENT;
3918         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3919         if (head)
3920                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3921         if (ret < 0)
3922                 req_set_fail_links(req);
3923
3924         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3925         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3926         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3927         return 0;
3928 }
3929
3930 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3931                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3932 {
3933         unsigned long size, tmp_check;
3934         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3935         u64 tmp;
3936
3937         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3938                 return -EINVAL;
3939
3940         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3941         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3942                 return -E2BIG;
3943         p->nbufs = tmp;
3944         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3945         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3946
3947         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3948                                 &size))
3949                 return -EOVERFLOW;
3950         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3951                 return -EOVERFLOW;
3952
3953         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3954         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3955                 return -EFAULT;
3956
3957         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3958         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3959         if (tmp > USHRT_MAX)
3960                 return -E2BIG;
3961         p->bid = tmp;
3962         return 0;
3963 }
3964
3965 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3966 {
3967         struct io_buffer *buf;
3968         u64 addr = pbuf->addr;
3969         int i, bid = pbuf->bid;
3970
3971         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3972                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3973                 if (!buf)
3974                         break;
3975
3976                 buf->addr = addr;
3977                 buf->len = pbuf->len;
3978                 buf->bid = bid;
3979                 addr += pbuf->len;
3980                 bid++;
3981                 if (!*head) {
3982                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3983                         *head = buf;
3984                 } else {
3985                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3986                 }
3987         }
3988
3989         return i ? i : -ENOMEM;
3990 }
3991
3992 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3993 {
3994         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3996         struct io_buffer *head, *list;
3997         int ret = 0;
3998         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3999
4000         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4001
4002         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4003
4004         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4005
4006         ret = io_add_buffers(p, &head);
4007         if (ret >= 0 && !list) {
4008                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4009                 if (ret < 0)
4010                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4011         }
4012         if (ret < 0)
4013                 req_set_fail_links(req);
4014         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4015         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4016         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4021                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4022 {
4023 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4024         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4025                 return -EINVAL;
4026         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4027                 return -EINVAL;
4028
4029         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4030         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4031         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4032
4033         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4034                 struct epoll_event __user *ev;
4035
4036                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4037                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4038                         return -EFAULT;
4039         }
4040
4041         return 0;
4042 #else
4043         return -EOPNOTSUPP;
4044 #endif
4045 }
4046
4047 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4048 {
4049 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4050         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4051         int ret;
4052         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4053
4054         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4055         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4056                 return -EAGAIN;
4057
4058         if (ret < 0)
4059                 req_set_fail_links(req);
4060         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4061         return 0;
4062 #else
4063         return -EOPNOTSUPP;
4064 #endif
4065 }
4066
4067 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4076         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4078         return 0;
4079 #else
4080         return -EOPNOTSUPP;
4081 #endif
4082 }
4083
4084 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4085 {
4086 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4087         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4088         int ret;
4089
4090         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4091                 return -EAGAIN;
4092
4093         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4094         if (ret < 0)
4095                 req_set_fail_links(req);
4096         io_req_complete(req, ret);
4097         return 0;
4098 #else
4099         return -EOPNOTSUPP;
4100 #endif
4101 }
4102
4103 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4104 {
4105         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4106                 return -EINVAL;
4107         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4108                 return -EINVAL;
4109
4110         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4111         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4112         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4113         return 0;
4114 }
4115
4116 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4117 {
4118         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4119         int ret;
4120
4121         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4122                 switch (fa->advice) {
4123                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4124                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4125                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4126                         break;
4127                 default:
4128                         return -EAGAIN;
4129                 }
4130         }
4131
4132         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4133         if (ret < 0)
4134                 req_set_fail_links(req);
4135         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4140 {
4141         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4142                 return -EINVAL;
4143         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4144                 return -EINVAL;
4145         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4146                 return -EBADF;
4147
4148         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4149         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4150         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4151         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4152         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4158 {
4159         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4160         int ret;
4161
4162         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4163                 return -EAGAIN;
4164
4165         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4166                        ctx->buffer);
4167
4168         if (ret < 0)
4169                 req_set_fail_links(req);
4170         io_req_complete(req, ret);
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4175 {
4176         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4177                 return -EINVAL;
4178         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4179             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4180                 return -EINVAL;
4181         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4182                 return -EBADF;
4183
4184         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4189 {
4190         struct files_struct *files = current->files;
4191         struct io_close *close = &req->close;
4192         struct fdtable *fdt;
4193         struct file *file = NULL;
4194         int ret = -EBADF;
4195
4196         spin_lock(&files->file_lock);
4197         fdt = files_fdtable(files);
4198         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4199                 spin_unlock(&files->file_lock);
4200                 goto err;
4201         }
4202         file = fdt->fd[close->fd];
4203         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4204                 spin_unlock(&files->file_lock);
4205                 file = NULL;
4206                 goto err;
4207         }
4208
4209         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4210         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 return -EAGAIN;
4213         }
4214
4215         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4216         spin_unlock(&files->file_lock);
4217         if (ret < 0) {
4218                 if (ret == -ENOENT)
4219                         ret = -EBADF;
4220                 goto err;
4221         }
4222
4223         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4224         ret = filp_close(file, current->files);
4225 err:
4226         if (ret < 0)
4227                 req_set_fail_links(req);
4228         if (file)
4229                 fput(file);
4230         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4231         return 0;
4232 }
4233
4234 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4235 {
4236         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4237
4238         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4239                 return -EINVAL;
4240         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4241                 return -EINVAL;
4242
4243         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4244         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4245         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4250 {
4251         int ret;
4252
4253         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4254         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4255                 return -EAGAIN;
4256
4257         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4258                                 req->sync.flags);
4259         if (ret < 0)
4260                 req_set_fail_links(req);
4261         io_req_complete(req, ret);
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 #if defined(CONFIG_NET)
4266 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4267                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4268 {
4269         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4270
4271         if (async_msg)
4272                 return -EAGAIN;
4273         if (io_alloc_async_data(req)) {
4274                 kfree(kmsg->free_iov);
4275                 return -ENOMEM;
4276         }
4277         async_msg = req->async_data;
4278         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4279         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4280         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4281         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4282         if (!async_msg->free_iov)
4283                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4284
4285         return -EAGAIN;
4286 }
4287
4288 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4289                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4290 {
4291         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4292         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4293         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4294                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4295 }
4296
4297 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4298 {
4299         int ret;
4300
4301         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4302         if (!ret)
4303                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4304         return ret;
4305 }
4306
4307 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4308 {
4309         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4310
4311         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4312                 return -EINVAL;
4313
4314         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4315         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4316         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4317         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4318                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4319
4320 #ifdef CONFIG_COMPAT
4321         if (req->ctx->compat)
4322                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4323 #endif
4324         return 0;
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4328 {
4329         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4330         struct socket *sock;
4331         unsigned flags;
4332         int min_ret = 0;
4333         int ret;
4334
4335         sock = sock_from_file(req->file);
4336         if (unlikely(!sock))
4337                 return -ENOTSOCK;
4338
4339         kmsg = req->async_data;
4340         if (!kmsg) {
4341                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4342                 if (ret)
4343                         return ret;
4344                 kmsg = &iomsg;
4345         }
4346
4347         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4348         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4349                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4350         if (flags & MSG_WAITALL)
4351                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4352
4353         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4354         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4355                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4356         if (ret == -ERESTARTSYS)
4357                 ret = -EINTR;
4358
4359         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4360         if (kmsg->free_iov)
4361                 kfree(kmsg->free_iov);
4362         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4363         if (ret < min_ret)
4364                 req_set_fail_links(req);
4365         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4370 {
4371         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4372         struct msghdr msg;
4373         struct iovec iov;
4374         struct socket *sock;
4375         unsigned flags;
4376         int min_ret = 0;
4377         int ret;
4378
4379         sock = sock_from_file(req->file);
4380         if (unlikely(!sock))
4381                 return -ENOTSOCK;
4382
4383         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4384         if (unlikely(ret))
4385                 return ret;
4386
4387         msg.msg_name = NULL;
4388         msg.msg_control = NULL;
4389         msg.msg_controllen = 0;
4390         msg.msg_namelen = 0;
4391
4392         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4393         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4394                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4395         if (flags & MSG_WAITALL)
4396                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4397
4398         msg.msg_flags = flags;
4399         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4400         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4401                 return -EAGAIN;
4402         if (ret == -ERESTARTSYS)
4403                 ret = -EINTR;
4404
4405         if (ret < min_ret)
4406                 req_set_fail_links(req);
4407         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4408         return 0;
4409 }
4410
4411 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4412                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4413 {
4414         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4415         struct iovec __user *uiov;
4416         size_t iov_len;
4417         int ret;
4418
4419         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4420                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4421         if (ret)
4422                 return ret;
4423
4424         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4425                 if (iov_len > 1)
4426                         return -EINVAL;
4427                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4428                         return -EFAULT;
4429                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4430                 iomsg->free_iov = NULL;
4431         } else {
4432                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4433                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4434                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4435                                      false);
4436                 if (ret > 0)
4437                         ret = 0;
4438         }
4439
4440         return ret;
4441 }
4442
4443 #ifdef CONFIG_COMPAT
4444 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4445                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4446 {
4447         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4448         struct compat_iovec __user *uiov;
4449         compat_uptr_t ptr;
4450         compat_size_t len;
4451         int ret;
4452
4453         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4454                                   &ptr, &len);
4455         if (ret)
4456                 return ret;
4457
4458         uiov = compat_ptr(ptr);
4459         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4460                 compat_ssize_t clen;
4461
4462                 if (len > 1)
4463                         return -EINVAL;
4464                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4465                         return -EFAULT;
4466                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4467                         return -EFAULT;
4468                 if (clen < 0)
4469                         return -EINVAL;
4470                 sr->len = clen;
4471                 iomsg->free_iov = NULL;
4472         } else {
4473                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4474                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4475                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4476                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4477                 if (ret < 0)
4478                         return ret;
4479         }
4480
4481         return 0;
4482 }
4483 #endif
4484
4485 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4486                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4487 {
4488         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4489
4490 #ifdef CONFIG_COMPAT
4491         if (req->ctx->compat)
4492                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4493 #endif
4494
4495         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4496 }
4497
4498 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4499                                                bool needs_lock)
4500 {
4501         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4502         struct io_buffer *kbuf;
4503
4504         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4505         if (IS_ERR(kbuf))
4506                 return kbuf;
4507
4508         sr->kbuf = kbuf;
4509         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4510         return kbuf;
4511 }
4512
4513 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4514 {
4515         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4516 }
4517
4518 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4519 {
4520         int ret;
4521
4522         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4523         if (!ret)
4524                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4525         return ret;
4526 }
4527
4528 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4529 {
4530         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4531
4532         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4533                 return -EINVAL;
4534
4535         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4536         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4537         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4538         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4539         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4540                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4541
4542 #ifdef CONFIG_COMPAT
4543         if (req->ctx->compat)
4544                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4545 #endif
4546         return 0;
4547 }
4548
4549 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4550 {
4551         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4552         struct socket *sock;
4553         struct io_buffer *kbuf;
4554         unsigned flags;
4555         int min_ret = 0;
4556         int ret, cflags = 0;
4557         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4558
4559         sock = sock_from_file(req->file);
4560         if (unlikely(!sock))
4561                 return -ENOTSOCK;
4562
4563         kmsg = req->async_data;
4564         if (!kmsg) {
4565                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4566                 if (ret)
4567                         return ret;
4568                 kmsg = &iomsg;
4569         }
4570
4571         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4572                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4573                 if (IS_ERR(kbuf))
4574                         return PTR_ERR(kbuf);
4575                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4576                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4577                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4578                                 1, req->sr_msg.len);
4579         }
4580
4581         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4582         if (force_nonblock)
4583                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4584         if (flags & MSG_WAITALL)
4585                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4586
4587         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4588                                         kmsg->uaddr, flags);
4589         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4590                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4591         if (ret == -ERESTARTSYS)
4592                 ret = -EINTR;
4593
4594         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4595                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4596         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4597         if (kmsg->free_iov)
4598                 kfree(kmsg->free_iov);
4599         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4600         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4601                 req_set_fail_links(req);
4602         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4607 {
4608         struct io_buffer *kbuf;
4609         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4610         struct msghdr msg;
4611         void __user *buf = sr->buf;
4612         struct socket *sock;
4613         struct iovec iov;
4614         unsigned flags;
4615         int min_ret = 0;
4616         int ret, cflags = 0;
4617         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4618
4619         sock = sock_from_file(req->file);
4620         if (unlikely(!sock))
4621                 return -ENOTSOCK;
4622
4623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4624                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4625                 if (IS_ERR(kbuf))
4626                         return PTR_ERR(kbuf);
4627                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4628         }
4629
4630         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4631         if (unlikely(ret))
4632                 goto out_free;
4633
4634         msg.msg_name = NULL;
4635         msg.msg_control = NULL;
4636         msg.msg_controllen = 0;
4637         msg.msg_namelen = 0;
4638         msg.msg_iocb = NULL;
4639         msg.msg_flags = 0;
4640
4641         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4642         if (force_nonblock)
4643                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4644         if (flags & MSG_WAITALL)
4645                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4646
4647         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4648         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4649                 return -EAGAIN;
4650         if (ret == -ERESTARTSYS)
4651                 ret = -EINTR;
4652 out_free:
4653         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4654                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4655         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4656                 req_set_fail_links(req);
4657         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4658         return 0;
4659 }
4660
4661 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4662 {
4663         struct io_accept *accept = &req->accept;
4664
4665         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4666                 return -EINVAL;
4667         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4668                 return -EINVAL;
4669
4670         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4671         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4672         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4673         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4678 {
4679         struct io_accept *accept = &req->accept;
4680         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4681         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4682         int ret;
4683
4684         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4685                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4686
4687         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4688                                         accept->addr_len, accept->flags,
4689                                         accept->nofile);
4690         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4691                 return -EAGAIN;
4692         if (ret < 0) {
4693                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4694                         ret = -EINTR;
4695                 req_set_fail_links(req);
4696         }
4697         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4698         return 0;
4699 }
4700
4701 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4702 {
4703         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4704         struct io_connect *conn = &req->connect;
4705
4706         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4707 }
4708
4709 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4710 {
4711         struct io_connect *conn = &req->connect;
4712
4713         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4714                 return -EINVAL;
4715         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4716                 return -EINVAL;
4717
4718         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4719         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4724 {
4725         struct io_async_connect __io, *io;
4726         unsigned file_flags;
4727         int ret;
4728         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4729
4730         if (req->async_data) {
4731                 io = req->async_data;
4732         } else {
4733                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4734                                                 req->connect.addr_len,
4735                                                 &__io.address);
4736                 if (ret)
4737                         goto out;
4738                 io = &__io;
4739         }
4740
4741         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4742
4743         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4744                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4745         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4746                 if (req->async_data)
4747                         return -EAGAIN;
4748                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4749                         ret = -ENOMEM;
4750                         goto out;
4751                 }
4752                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4753                 return -EAGAIN;
4754         }
4755         if (ret == -ERESTARTSYS)
4756                 ret = -EINTR;
4757 out:
4758         if (ret < 0)
4759                 req_set_fail_links(req);
4760         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4761         return 0;
4762 }
4763 #else /* !CONFIG_NET */
4764 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4765 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4766 {                                                                       \
4767         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4768 }
4769
4770 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4771 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4772 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4773 {                                                                       \
4774         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4775 }                                                                       \
4776
4777 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4778 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4779 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4780 {                                                                       \
4781         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4782 }
4783
4784 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4785 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4786 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4787 IO_NETOP_PREP(accept);
4788 IO_NETOP_FN(send);
4789 IO_NETOP_FN(recv);
4790 #endif /* CONFIG_NET */
4791
4792 struct io_poll_table {
4793         struct poll_table_struct pt;
4794         struct io_kiocb *req;
4795         int error;
4796 };
4797
4798 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4799                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4800 {
4801         int ret;
4802
4803         /* for instances that support it check for an event match first: */
4804         if (mask && !(mask & poll->events))
4805                 return 0;
4806
4807         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4808
4809         list_del_init(&poll->wait.entry);
4810
4811         req->result = mask;
4812         req->task_work.func = func;
4813
4814         /*
4815          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4816          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4817          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4818          * have the needed state needed for it anyway.
4819          */
4820         ret = io_req_task_work_add(req);
4821         if (unlikely(ret)) {
4822                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4823                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4824         }
4825         return 1;
4826 }
4827
4828 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4829         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4830 {
4831         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4832
4833         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4834                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4835
4836                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4837         }
4838
4839         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4840         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4841                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4842                 return true;
4843         }
4844
4845         return false;
4846 }
4847
4848 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4849 {
4850         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4851         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4852                 return req->async_data;
4853         return req->apoll->double_poll;
4854 }
4855
4856 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4857 {
4858         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4859                 return &req->poll;
4860         return &req->apoll->poll;
4861 }
4862
4863 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4864         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4865 {
4866         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4867
4868         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4869
4870         if (poll && poll->head) {
4871                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4872
4873                 spin_lock(&head->lock);
4874                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4875                 if (poll->wait.private)
4876                         req_ref_put(req);
4877                 poll->head = NULL;
4878                 spin_unlock(&head->lock);
4879         }
4880 }
4881
4882 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4883         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4884 {
4885         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4886         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4887         int error;
4888
4889         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4890                 error = -ECANCELED;
4891                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4892         } else {
4893                 error = mangle_poll(mask);
4894         }
4895         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4896                 flags = 0;
4897         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4898                 io_poll_remove_waitqs(req);
4899                 req->poll.done = true;
4900                 flags = 0;
4901         }
4902         io_commit_cqring(ctx);
4903         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4904 }
4905
4906 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4907 {
4908         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4910         struct io_kiocb *nxt;
4911
4912         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4913                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4914         } else {
4915                 bool done;
4916
4917                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4918                 if (done) {
4919                         hash_del(&req->hash_node);
4920                 } else {
4921                         req->result = 0;
4922                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4923                 }
4924                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4925                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4926
4927                 if (done) {
4928                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4929                         if (nxt)
4930                                 __io_req_task_submit(nxt);
4931                 }
4932         }
4933 }
4934
4935 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4936                                int sync, void *key)
4937 {
4938         struct io_kiocb *req = wait->private;
4939         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4940         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4941
4942         /* for instances that support it check for an event match first: */
4943         if (mask && !(mask & poll->events))
4944                 return 0;
4945         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4946                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4947
4948         list_del_init(&wait->entry);
4949
4950         if (poll && poll->head) {
4951                 bool done;
4952
4953                 spin_lock(&poll->head->lock);
4954                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4955                 if (!done)
4956                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4957                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4958                 wait->private = NULL;
4959                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4960                 if (!done) {
4961                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4962                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4963                 }
4964         }
4965         req_ref_put(req);
4966         return 1;
4967 }
4968
4969 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4970                               wait_queue_func_t wake_func)
4971 {
4972         poll->head = NULL;
4973         poll->done = false;
4974         poll->canceled = false;
4975 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4976         /* mask in events that we always want/need */
4977         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4978         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4979         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4980 }
4981
4982 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4983                             struct wait_queue_head *head,
4984                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4985 {
4986         struct io_kiocb *req = pt->req;
4987
4988         /*
4989          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4990          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4991          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4992          */
4993         if (unlikely(poll->head)) {
4994                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4995
4996                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4997                 if (*poll_ptr) {
4998                         pt->error = -EINVAL;
4999                         return;
5000                 }
5001                 /*
5002                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5003                  * into one-shot mode.
5004                  */
5005                 if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT))
5006                         req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5007                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5008                 if (poll->head == head)
5009                         return;
5010                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5011                 if (!poll) {
5012                         pt->error = -ENOMEM;
5013                         return;
5014                 }
5015                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5016                 req_ref_get(req);
5017                 poll->wait.private = req;
5018                 *poll_ptr = poll;
5019         }
5020
5021         pt->error = 0;
5022         poll->head = head;
5023
5024         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5025                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5026         else
5027                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5028 }
5029
5030 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5031                                struct poll_table_struct *p)
5032 {
5033         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5034         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5035
5036         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5037 }
5038
5039 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5040 {
5041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5042         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5044
5045         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5046
5047         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5048                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5049                 return;
5050         }
5051
5052         hash_del(&req->hash_node);
5053         io_poll_remove_double(req);
5054         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5055
5056         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5057                 __io_req_task_submit(req);
5058         else
5059                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5060 }
5061
5062 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5063                         void *key)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = wait->private;
5066         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5067
5068         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5069                                         key_to_poll(key));
5070
5071         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5072 }
5073
5074 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5075 {
5076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5077         struct hlist_head *list;
5078
5079         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5080         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5081 }
5082
5083 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5084                                       struct io_poll_iocb *poll,
5085                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5086                                       wait_queue_func_t wake_func)
5087         __acquires(&ctx->completion_lock)
5088 {
5089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5090         bool cancel = false;
5091
5092         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5093         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5094         poll->file = req->file;
5095         poll->wait.private = req;
5096
5097         ipt->pt._key = mask;
5098         ipt->req = req;
5099         ipt->error = -EINVAL;
5100
5101         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5102
5103         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5104         if (likely(poll->head)) {
5105                 spin_lock(&poll->head->lock);
5106                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5107                         if (ipt->error)
5108                                 cancel = true;
5109                         ipt->error = 0;
5110                         mask = 0;
5111                 }
5112                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5113                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5114                 else if (cancel)
5115                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5116                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5117                         io_poll_req_insert(req);
5118                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5119         }
5120
5121         return mask;
5122 }
5123
5124 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5125 {
5126         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5128         struct async_poll *apoll;
5129         struct io_poll_table ipt;
5130         __poll_t mask, ret;
5131         int rw;
5132
5133         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5134                 return false;
5135         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5136                 return false;
5137         if (def->pollin)
5138                 rw = READ;
5139         else if (def->pollout)
5140                 rw = WRITE;
5141         else
5142                 return false;
5143         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5144         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5145                 return false;
5146
5147         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5148         if (unlikely(!apoll))
5149                 return false;
5150         apoll->double_poll = NULL;
5151
5152         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5153         req->apoll = apoll;
5154
5155         mask = EPOLLONESHOT;
5156         if (def->pollin)
5157                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5158         if (def->pollout)
5159                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5160
5161         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5162         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5163             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5164                 mask &= ~POLLIN;
5165
5166         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5167
5168         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5169
5170         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5171                                         io_async_wake);
5172         if (ret || ipt.error) {
5173                 io_poll_remove_double(req);
5174                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5175                 return false;
5176         }
5177         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5178         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5179                                         apoll->poll.events);
5180         return true;
5181 }
5182
5183 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5184                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5185         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5186 {
5187         bool do_complete = false;
5188
5189         if (!poll->head)
5190                 return false;
5191         spin_lock(&poll->head->lock);
5192         if (do_cancel)
5193                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5194         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5195                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5196                 do_complete = true;
5197         }
5198         spin_unlock(&poll->head->lock);
5199         hash_del(&req->hash_node);
5200         return do_complete;
5201 }
5202
5203 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5204         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5205 {
5206         bool do_complete;
5207
5208         io_poll_remove_double(req);
5209         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5210
5211         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5212                 /* non-poll requests have submit ref still */
5213                 req_ref_put(req);
5214         }
5215         return do_complete;
5216 }
5217
5218 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5219         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5220 {
5221         bool do_complete;
5222
5223         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5224         if (do_complete) {
5225                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5226                 io_commit_cqring(req->ctx);
5227                 req_set_fail_links(req);
5228                 io_put_req_deferred(req, 1);
5229         }
5230
5231         return do_complete;
5232 }
5233
5234 /*
5235  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5236  */
5237 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5238                                struct files_struct *files)
5239 {
5240         struct hlist_node *tmp;
5241         struct io_kiocb *req;
5242         int posted = 0, i;
5243
5244         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5245         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5246                 struct hlist_head *list;
5247
5248                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5249                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5250                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5251                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5252                 }
5253         }
5254         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5255
5256         if (posted)
5257                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5258
5259         return posted != 0;
5260 }
5261
5262 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5263                                      bool poll_only)
5264         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5265 {
5266         struct hlist_head *list;
5267         struct io_kiocb *req;
5268
5269         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5270         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5271                 if (sqe_addr != req->user_data)
5272                         continue;
5273                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5274                         continue;
5275                 return req;
5276         }
5277         return NULL;
5278 }
5279
5280 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5281                           bool poll_only)
5282         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5283 {
5284         struct io_kiocb *req;
5285
5286         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5287         if (!req)
5288                 return -ENOENT;
5289         if (io_poll_remove_one(req))
5290                 return 0;
5291
5292         return -EALREADY;
5293 }
5294
5295 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5296                                      unsigned int flags)
5297 {
5298         u32 events;
5299
5300         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5301 #ifdef __BIG_ENDIAN
5302         events = swahw32(events);
5303 #endif
5304         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5305                 events |= EPOLLONESHOT;
5306         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5307 }
5308
5309 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5310                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5311 {
5312         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5313         u32 flags;
5314
5315         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5316                 return -EINVAL;
5317         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5318                 return -EINVAL;
5319         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5320         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5321                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5322                 return -EINVAL;
5323         /* meaningless without update */
5324         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5328         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5329         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5330
5331         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5332         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5333                 return -EINVAL;
5334         if (upd->update_events)
5335                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5336         else if (sqe->poll32_events)
5337                 return -EINVAL;
5338
5339         return 0;
5340 }
5341
5342 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5343                         void *key)
5344 {
5345         struct io_kiocb *req = wait->private;
5346         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5347
5348         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5349 }
5350
5351 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5352                                struct poll_table_struct *p)
5353 {
5354         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5355
5356         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5357 }
5358
5359 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5360 {
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362         u32 flags;
5363
5364         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5365                 return -EINVAL;
5366         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5367                 return -EINVAL;
5368         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5369         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5370                 return -EINVAL;
5371
5372         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5380         struct io_poll_table ipt;
5381         __poll_t mask;
5382
5383         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5384
5385         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5386                                         io_poll_wake);
5387
5388         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5389                 ipt.error = 0;
5390                 io_poll_complete(req, mask);
5391         }
5392         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5393
5394         if (mask) {
5395                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5396                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5397                         io_put_req(req);
5398         }
5399         return ipt.error;
5400 }
5401
5402 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5403 {
5404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5405         struct io_kiocb *preq;
5406         bool completing;
5407         int ret;
5408
5409         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5410         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5411         if (!preq) {
5412                 ret = -ENOENT;
5413                 goto err;
5414         }
5415
5416         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5417                 completing = true;
5418                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5419                 goto err;
5420         }
5421
5422         /*
5423          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5424          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5425          * let completion re-add it.
5426          */
5427         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5428         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5429                 ret = -EALREADY;
5430                 goto err;
5431         }
5432         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5433         ret = 0;
5434 err:
5435         if (ret < 0) {
5436                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5437                 req_set_fail_links(req);
5438                 io_req_complete(req, ret);
5439                 return 0;
5440         }
5441         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5442         if (req->poll_update.update_events) {
5443                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5444                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5445                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5446         }
5447         if (req->poll_update.update_user_data)
5448                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5449         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5450
5451         /* complete update request, we're done with it */
5452         io_req_complete(req, ret);
5453
5454         if (!completing) {
5455                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5456                 if (ret < 0) {
5457                         req_set_fail_links(preq);
5458                         io_req_complete(preq, ret);
5459                 }
5460         }
5461         return 0;
5462 }
5463
5464 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5465 {
5466         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5467                                                 struct io_timeout_data, timer);
5468         struct io_kiocb *req = data->req;
5469         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5470         unsigned long flags;
5471
5472         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5473         list_del_init(&req->timeout.list);
5474         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5475                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5476
5477         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5478         io_commit_cqring(ctx);
5479         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5480
5481         io_cqring_ev_posted(ctx);
5482         req_set_fail_links(req);
5483         io_put_req(req);
5484         return HRTIMER_NORESTART;
5485 }
5486
5487 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5488                                            __u64 user_data)
5489         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5490 {
5491         struct io_timeout_data *io;
5492         struct io_kiocb *req;
5493         bool found = false;
5494
5495         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5496                 found = user_data == req->user_data;
5497                 if (found)
5498                         break;
5499         }
5500         if (!found)
5501                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5502
5503         io = req->async_data;
5504         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5505                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5506         list_del_init(&req->timeout.list);
5507         return req;
5508 }
5509
5510 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5511         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5512 {
5513         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5514
5515         if (IS_ERR(req))
5516                 return PTR_ERR(req);
5517
5518         req_set_fail_links(req);
5519         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5520         io_put_req_deferred(req, 1);
5521         return 0;
5522 }
5523
5524 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5525                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5526         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5527 {
5528         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5529         struct io_timeout_data *data;
5530
5531         if (IS_ERR(req))
5532                 return PTR_ERR(req);
5533
5534         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5535         data = req->async_data;
5536         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5537         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5538         data->timer.function = io_timeout_fn;
5539         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5540         return 0;
5541 }
5542
5543 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5544                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5545 {
5546         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5547
5548         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5549                 return -EINVAL;
5550         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5551                 return -EINVAL;
5552         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5553                 return -EINVAL;
5554
5555         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5556         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5557         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5558                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5559                         return -EINVAL;
5560                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5561                         return -EFAULT;
5562         } else if (tr->flags) {
5563                 /* timeout removal doesn't support flags */
5564                 return -EINVAL;
5565         }
5566
5567         return 0;
5568 }
5569
5570 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5571 {
5572         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5573                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5574 }
5575
5576 /*
5577  * Remove or update an existing timeout command
5578  */
5579 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5580 {
5581         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5582         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5583         int ret;
5584
5585         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5586         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5587                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5588         else
5589                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5590                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5591
5592         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5593         io_commit_cqring(ctx);
5594         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5595         io_cqring_ev_posted(ctx);
5596         if (ret < 0)
5597                 req_set_fail_links(req);
5598         io_put_req(req);
5599         return 0;
5600 }
5601
5602 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5603                            bool is_timeout_link)
5604 {
5605         struct io_timeout_data *data;
5606         unsigned flags;
5607         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5608
5609         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5610                 return -EINVAL;
5611         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5612                 return -EINVAL;
5613         if (off && is_timeout_link)
5614                 return -EINVAL;
5615         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5616         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5617                 return -EINVAL;
5618
5619         req->timeout.off = off;
5620
5621         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5622                 return -ENOMEM;
5623
5624         data = req->async_data;
5625         data->req = req;
5626
5627         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5628                 return -EFAULT;
5629
5630         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5631         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5632         if (is_timeout_link)
5633                 io_req_track_inflight(req);
5634         return 0;
5635 }
5636
5637 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5638 {
5639         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5640         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5641         struct list_head *entry;
5642         u32 tail, off = req->timeout.off;
5643
5644         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5645
5646         /*
5647          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5648          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5649          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5650          */
5651         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5652                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5653                 goto add;
5654         }
5655
5656         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5657         req->timeout.target_seq = tail + off;
5658
5659         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5660          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5661          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5662          */
5663         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5664
5665         /*
5666          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5667          * the one we need first.
5668          */
5669         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5670                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5671                                                   timeout.list);
5672
5673                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5674                         continue;
5675                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5676                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5677                         break;
5678         }
5679 add:
5680         list_add(&req->timeout.list, entry);
5681         data->timer.function = io_timeout_fn;
5682         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5683         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5684         return 0;
5685 }
5686
5687 struct io_cancel_data {
5688         struct io_ring_ctx *ctx;
5689         u64 user_data;
5690 };
5691
5692 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5693 {
5694         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5695         struct io_cancel_data *cd = data;
5696
5697         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5698 }
5699
5700 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5701                                struct io_ring_ctx *ctx)
5702 {
5703         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5704         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5705         int ret = 0;
5706
5707         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5708                 return -ENOENT;
5709
5710         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5711         switch (cancel_ret) {
5712         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5713                 ret = 0;
5714                 break;
5715         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5716                 ret = -EALREADY;
5717                 break;
5718         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5719                 ret = -ENOENT;
5720                 break;
5721         }
5722
5723         return ret;
5724 }
5725
5726 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5727                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5728                                      int success_ret)
5729 {
5730         unsigned long flags;
5731         int ret;
5732
5733         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5734         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5735         if (ret != -ENOENT)
5736                 goto done;
5737         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5738         if (ret != -ENOENT)
5739                 goto done;
5740         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5741 done:
5742         if (!ret)
5743                 ret = success_ret;
5744         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5745         io_commit_cqring(ctx);
5746         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5747         io_cqring_ev_posted(ctx);
5748
5749         if (ret < 0)
5750                 req_set_fail_links(req);
5751 }
5752
5753 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5754                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5755 {
5756         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5757                 return -EINVAL;
5758         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5759                 return -EINVAL;
5760         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5761                 return -EINVAL;
5762
5763         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5764         return 0;
5765 }
5766
5767 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5768 {
5769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5770         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5771         struct io_tctx_node *node;
5772         int ret;
5773
5774         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5775         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5776         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5777         if (ret != -ENOENT)
5778                 goto done;
5779         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5780         if (ret != -ENOENT)
5781                 goto done;
5782         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5783         if (ret != -ENOENT)
5784                 goto done;
5785         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5786
5787         /* slow path, try all io-wq's */
5788         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5789         ret = -ENOENT;
5790         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5791                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5792
5793                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5794                 if (ret != -ENOENT)
5795                         break;
5796         }
5797         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5798
5799         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5800 done:
5801         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5802         io_commit_cqring(ctx);
5803         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5804         io_cqring_ev_posted(ctx);
5805
5806         if (ret < 0)
5807                 req_set_fail_links(req);
5808         io_put_req(req);
5809         return 0;
5810 }
5811
5812 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5813                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5814 {
5815         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5816                 return -EINVAL;
5817         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5818                 return -EINVAL;
5819         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5820                 return -EINVAL;
5821
5822         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5823         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5824         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5825                 return -EINVAL;
5826         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5827         return 0;
5828 }
5829
5830 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5831 {
5832         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5833         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5834         int ret;
5835
5836         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5837                 return -EAGAIN;
5838
5839         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5840         up.data = req->rsrc_update.arg;
5841         up.nr = 0;
5842         up.tags = 0;
5843
5844         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5845         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5846                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5847         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5848
5849         if (ret < 0)
5850                 req_set_fail_links(req);
5851         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5852         return 0;
5853 }
5854
5855 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5856 {
5857         switch (req->opcode) {
5858         case IORING_OP_NOP:
5859                 return 0;
5860         case IORING_OP_READV:
5861         case IORING_OP_READ_FIXED:
5862         case IORING_OP_READ:
5863                 return io_read_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_WRITEV:
5865         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5866         case IORING_OP_WRITE:
5867                 return io_write_prep(req, sqe);
5868         case IORING_OP_POLL_ADD:
5869                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5870         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5871                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5872         case IORING_OP_FSYNC:
5873                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5874         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5875                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5876         case IORING_OP_SENDMSG:
5877         case IORING_OP_SEND:
5878                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5879         case IORING_OP_RECVMSG:
5880         case IORING_OP_RECV:
5881                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5882         case IORING_OP_CONNECT:
5883                 return io_connect_prep(req, sqe);
5884         case IORING_OP_TIMEOUT:
5885                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5886         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5887                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5889                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5890         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5891                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5892         case IORING_OP_ACCEPT:
5893                 return io_accept_prep(req, sqe);
5894         case IORING_OP_FALLOCATE:
5895                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_OPENAT:
5897                 return io_openat_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_CLOSE:
5899                 return io_close_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5901                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_STATX:
5903                 return io_statx_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_FADVISE:
5905                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_MADVISE:
5907                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_OPENAT2:
5909                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5911                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_SPLICE:
5913                 return io_splice_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5915                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5917                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_TEE:
5919                 return io_tee_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5921                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_RENAMEAT:
5923                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_UNLINKAT:
5925                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5926         }
5927
5928         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5929                         req->opcode);
5930         return-EINVAL;
5931 }
5932
5933 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5934 {
5935         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5936                 return 0;
5937         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5938                 return -EFAULT;
5939         if (io_alloc_async_data(req))
5940                 return -EAGAIN;
5941
5942         switch (req->opcode) {
5943         case IORING_OP_READV:
5944                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5945         case IORING_OP_WRITEV:
5946                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5947         case IORING_OP_SENDMSG:
5948                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5949         case IORING_OP_RECVMSG:
5950                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5951         case IORING_OP_CONNECT:
5952                 return io_connect_prep_async(req);
5953         }
5954         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5955                     req->opcode);
5956         return -EFAULT;
5957 }
5958
5959 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5960 {
5961         struct io_kiocb *pos;
5962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5963         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5964
5965         io_for_each_link(pos, req)
5966                 nr_reqs++;
5967
5968         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5969         return total_submitted - nr_reqs;
5970 }
5971
5972 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5973 {
5974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5975         struct io_defer_entry *de;
5976         int ret;
5977         u32 seq;
5978
5979         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5980         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5981                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5982                 return 0;
5983
5984         seq = io_get_sequence(req);
5985         /* Still a chance to pass the sequence check */
5986         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5987                 return 0;
5988
5989         ret = io_req_prep_async(req);
5990         if (ret)
5991                 return ret;
5992         io_prep_async_link(req);
5993         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5994         if (!de)
5995                 return -ENOMEM;
5996
5997         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5998         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5999                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6000                 kfree(de);
6001                 io_queue_async_work(req);
6002                 return -EIOCBQUEUED;
6003         }
6004
6005         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6006         de->req = req;
6007         de->seq = seq;
6008         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6009         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6010         return -EIOCBQUEUED;
6011 }
6012
6013 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6014 {
6015         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6016                 switch (req->opcode) {
6017                 case IORING_OP_READV:
6018                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6019                 case IORING_OP_READ:
6020                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6021                         break;
6022                 case IORING_OP_RECVMSG:
6023                 case IORING_OP_RECV:
6024                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6025                         break;
6026                 }
6027                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6028         }
6029
6030         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6031                 switch (req->opcode) {
6032                 case IORING_OP_READV:
6033                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6034                 case IORING_OP_READ:
6035                 case IORING_OP_WRITEV:
6036                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6037                 case IORING_OP_WRITE: {
6038                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6039                         if (io->free_iovec)
6040                                 kfree(io->free_iovec);
6041                         break;
6042                         }
6043                 case IORING_OP_RECVMSG:
6044                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6045                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6046
6047                         kfree(io->free_iov);
6048                         break;
6049                         }
6050                 case IORING_OP_SPLICE:
6051                 case IORING_OP_TEE:
6052                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6053                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6054                         break;
6055                 case IORING_OP_OPENAT:
6056                 case IORING_OP_OPENAT2:
6057                         if (req->open.filename)
6058                                 putname(req->open.filename);
6059                         break;
6060                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6061                         putname(req->rename.oldpath);
6062                         putname(req->rename.newpath);
6063                         break;
6064                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6065                         putname(req->unlink.filename);
6066                         break;
6067                 }
6068                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6069         }
6070         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6071                 kfree(req->apoll->double_poll);
6072                 kfree(req->apoll);
6073                 req->apoll = NULL;
6074         }
6075         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6076                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6077
6078                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6079                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6080         }
6081 }
6082
6083 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6084 {
6085         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6086         const struct cred *creds = NULL;
6087         int ret;
6088
6089         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6090                 creds = override_creds(req->work.creds);
6091
6092         switch (req->opcode) {
6093         case IORING_OP_NOP:
6094                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_READV:
6097         case IORING_OP_READ_FIXED:
6098         case IORING_OP_READ:
6099                 ret = io_read(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_WRITEV:
6102         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6103         case IORING_OP_WRITE:
6104                 ret = io_write(req, issue_flags);
6105                 break;
6106         case IORING_OP_FSYNC:
6107                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6108                 break;
6109         case IORING_OP_POLL_ADD:
6110                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6111                 break;
6112         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6113                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6114                 break;
6115         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6116                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6117                 break;
6118         case IORING_OP_SENDMSG:
6119                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6120                 break;
6121         case IORING_OP_SEND:
6122                 ret = io_send(req, issue_flags);
6123                 break;
6124         case IORING_OP_RECVMSG:
6125                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6126                 break;
6127         case IORING_OP_RECV:
6128                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_TIMEOUT:
6131                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6132                 break;
6133         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6134                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_ACCEPT:
6137                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6138                 break;
6139         case IORING_OP_CONNECT:
6140                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6141                 break;
6142         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6143                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6144                 break;
6145         case IORING_OP_FALLOCATE:
6146                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6147                 break;
6148         case IORING_OP_OPENAT:
6149                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_CLOSE:
6152                 ret = io_close(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6155                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_STATX:
6158                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_FADVISE:
6161                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_MADVISE:
6164                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_OPENAT2:
6167                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6170                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_SPLICE:
6173                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6176                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6179                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_TEE:
6182                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6185                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_RENAMEAT:
6188                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_UNLINKAT:
6191                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         default:
6194                 ret = -EINVAL;
6195                 break;
6196         }
6197
6198         if (creds)
6199                 revert_creds(creds);
6200
6201         if (ret)
6202                 return ret;
6203
6204         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6205         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6206                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6207
6208                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6209                 if (in_async)
6210                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6211
6212                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6213
6214                 if (in_async)
6215                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6216         }
6217
6218         return 0;
6219 }
6220
6221 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6222 {
6223         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6224         struct io_kiocb *timeout;
6225         int ret = 0;
6226
6227         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6228         if (timeout)
6229                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6230
6231         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6232                 ret = -ECANCELED;
6233
6234         if (!ret) {
6235                 do {
6236                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6237                         /*
6238                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6239                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6240                          * wait for request slots on the block side.
6241                          */
6242                         if (ret != -EAGAIN)
6243                                 break;
6244                         cond_resched();
6245                 } while (1);
6246         }
6247
6248         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6249         if (ret) {
6250                 /* io-wq is going to take one down */
6251                 req_ref_get(req);
6252                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6253         }
6254 }
6255
6256 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6257 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6258 #ifdef CONFIG_64BIT
6259 #define FFS_ISREG               0x4UL
6260 #else
6261 #define FFS_ISREG               0x0UL
6262 #endif
6263 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6264
6265 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6266                                                       unsigned i)
6267 {
6268         struct io_fixed_file *table_l2;
6269
6270         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6271         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6272 }
6273
6274 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6275                                               int index)
6276 {
6277         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6278
6279         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6280 }
6281
6282 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6283 {
6284         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6285
6286         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6287                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6288         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6289                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6290         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6291                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6292         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6293 }
6294
6295 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6296                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6297 {
6298         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6299         struct file *file;
6300
6301         if (fixed) {
6302                 unsigned long file_ptr;
6303
6304                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6305                         return NULL;
6306                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6307                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6308                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6309                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6310                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6311                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6312                 io_req_set_rsrc_node(req);
6313         } else {
6314                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6315                 file = __io_file_get(state, fd);
6316
6317                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6318                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6319                         io_req_track_inflight(req);
6320         }
6321
6322         return file;
6323 }
6324
6325 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6326 {
6327         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6328                                                 struct io_timeout_data, timer);
6329         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6331         unsigned long flags;
6332
6333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6334         prev = req->timeout.head;
6335         req->timeout.head = NULL;
6336
6337         /*
6338          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6339          * race with the completion of the linked work.
6340          */
6341         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6342                 io_remove_next_linked(prev);
6343         else
6344                 prev = NULL;
6345         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6346
6347         if (prev) {
6348                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6349                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6350         } else {
6351                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6352         }
6353         io_put_req_deferred(req, 1);
6354         return HRTIMER_NORESTART;
6355 }
6356
6357 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6358 {
6359         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6360
6361         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6362         /*
6363          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6364          * before we got a chance to setup the timer
6365          */
6366         if (req->timeout.head) {
6367                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6368
6369                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6370                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6371                                 data->mode);
6372         }
6373         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6374         /* drop submission reference */
6375         io_put_req(req);
6376 }
6377
6378 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6379 {
6380         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6381
6382         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6383             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6384                 return NULL;
6385
6386         nxt->timeout.head = req;
6387         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6388         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6389         return nxt;
6390 }
6391
6392 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6393 {
6394         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6395         int ret;
6396
6397         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6398
6399         /*
6400          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6401          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6402          */
6403         if (likely(!ret)) {
6404                 /* drop submission reference */
6405                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6406                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6407                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6408
6409                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6410                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6411                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6412                 } else {
6413                         io_put_req(req);
6414                 }
6415         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6416                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6417                         /*
6418                          * Queued up for async execution, worker will release
6419                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6420                          */
6421                         io_queue_async_work(req);
6422                 }
6423         } else {
6424                 io_req_complete_failed(req, ret);
6425         }
6426         if (linked_timeout)
6427                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6428 }
6429
6430 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6431 {
6432         int ret;
6433
6434         ret = io_req_defer(req);
6435         if (ret) {
6436                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6437 fail_req:
6438                         io_req_complete_failed(req, ret);
6439                 }
6440         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6441                 ret = io_req_prep_async(req);
6442                 if (unlikely(ret))
6443                         goto fail_req;
6444                 io_queue_async_work(req);
6445         } else {
6446                 __io_queue_sqe(req);
6447         }
6448 }
6449
6450 /*
6451  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6452  *
6453  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6454  */
6455 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6456                                         struct io_kiocb *req,
6457                                         unsigned int sqe_flags)
6458 {
6459         if (!ctx->restricted)
6460                 return true;
6461
6462         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6463                 return false;
6464
6465         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6466             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6467                 return false;
6468
6469         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6470                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6471                 return false;
6472
6473         return true;
6474 }
6475
6476 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6477                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6478 {
6479         struct io_submit_state *state;
6480         unsigned int sqe_flags;
6481         int personality, ret = 0;
6482
6483         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6484         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6485         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6486         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6487         req->async_data = NULL;
6488         req->file = NULL;
6489         req->ctx = ctx;
6490         req->link = NULL;
6491         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6492         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6493         atomic_set(&req->refs, 2);
6494         req->task = current;
6495         req->result = 0;
6496         req->work.creds = NULL;
6497
6498         /* enforce forwards compatibility on users */
6499         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6500                 req->flags = 0;
6501                 return -EINVAL;
6502         }
6503
6504         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6505                 return -EINVAL;
6506
6507         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6508                 return -EACCES;
6509
6510         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6511             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6512                 return -EOPNOTSUPP;
6513
6514         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6515         if (personality) {
6516                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6517                 if (!req->work.creds)
6518                         return -EINVAL;
6519                 get_cred(req->work.creds);
6520         }
6521         state = &ctx->submit_state;
6522
6523         /*
6524          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6525          * is potentially a read/write to block based storage.
6526          */
6527         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6528             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6529                 blk_start_plug(&state->plug);
6530                 state->plug_started = true;
6531         }
6532
6533         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6534                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6535
6536                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6537                 if (unlikely(!req->file))
6538                         ret = -EBADF;
6539         }
6540
6541         state->ios_left--;
6542         return ret;
6543 }
6544
6545 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6546                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6547 {
6548         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6549         int ret;
6550
6551         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6552         if (unlikely(ret)) {
6553 fail_req:
6554                 if (link->head) {
6555                         /* fail even hard links since we don't submit */
6556                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6557                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6558                         link->head = NULL;
6559                 }
6560                 io_req_complete_failed(req, ret);
6561                 return ret;
6562         }
6563         ret = io_req_prep(req, sqe);
6564         if (unlikely(ret))
6565                 goto fail_req;
6566
6567         /* don't need @sqe from now on */
6568         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6569                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6570
6571         /*
6572          * If we already have a head request, queue this one for async
6573          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6574          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6575          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6576          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6577          */
6578         if (link->head) {
6579                 struct io_kiocb *head = link->head;
6580
6581                 /*
6582                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6583                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6584                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6585                  * next after the link request. The last one is done via
6586                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6587                  */
6588                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6589                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6590                         ctx->drain_next = 1;
6591                 }
6592                 ret = io_req_prep_async(req);
6593                 if (unlikely(ret))
6594                         goto fail_req;
6595                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6596                 link->last->link = req;
6597                 link->last = req;
6598
6599                 /* last request of a link, enqueue the link */
6600                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6601                         io_queue_sqe(head);
6602                         link->head = NULL;
6603                 }
6604         } else {
6605                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6606                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6607                         ctx->drain_next = 0;
6608                 }
6609                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6610                         link->head = req;
6611                         link->last = req;
6612                 } else {
6613                         io_queue_sqe(req);
6614                 }
6615         }
6616
6617         return 0;
6618 }
6619
6620 /*
6621  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6622  */
6623 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6624                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6625 {
6626         if (state->link.head)
6627                 io_queue_sqe(state->link.head);
6628         if (state->comp.nr)
6629                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6630         if (state->plug_started)
6631                 blk_finish_plug(&state->plug);
6632         io_state_file_put(state);
6633 }
6634
6635 /*
6636  * Start submission side cache.
6637  */
6638 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6639                                   unsigned int max_ios)
6640 {
6641         state->plug_started = false;
6642         state->ios_left = max_ios;
6643         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6644         state->link.head = NULL;
6645 }
6646
6647 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6648 {
6649         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6650
6651         /*
6652          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6653          * since once we write the new head, the application could
6654          * write new data to them.
6655          */
6656         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6657 }
6658
6659 /*
6660  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6661  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6662  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6663  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6664  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6665  * prevent a re-load down the line.
6666  */
6667 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6668 {
6669         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6670         unsigned head;
6671
6672         /*
6673          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6674          *
6675          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6676          *    head updates.
6677          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6678          *    though the application is the one updating it.
6679          */
6680         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6681         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6682                 return &ctx->sq_sqes[head];
6683
6684         /* drop invalid entries */
6685         ctx->cached_sq_dropped++;
6686         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6687         return NULL;
6688 }
6689
6690 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6691 {
6692         int submitted = 0;
6693
6694         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6695         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6696
6697         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6698                 return -EAGAIN;
6699
6700         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6701         refcount_add(nr, &current->usage);
6702         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6703
6704         while (submitted < nr) {
6705                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6706                 struct io_kiocb *req;
6707
6708                 req = io_alloc_req(ctx);
6709                 if (unlikely(!req)) {
6710                         if (!submitted)
6711                                 submitted = -EAGAIN;
6712                         break;
6713                 }
6714                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6715                 if (unlikely(!sqe)) {
6716                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6717                         break;
6718                 }
6719                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6720                 submitted++;
6721                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6722                         break;
6723         }
6724
6725         if (unlikely(submitted != nr)) {
6726                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6727                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6728                 int unused = nr - ref_used;
6729
6730                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6731                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6732                 put_task_struct_many(current, unused);
6733         }
6734
6735         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6736          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6737         io_commit_sqring(ctx);
6738
6739         return submitted;
6740 }
6741
6742 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6743 {
6744         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6745         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6746         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6747         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6748 }
6749
6750 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6751 {
6752         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6753         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6754         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6755 }
6756
6757 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6758 {
6759         unsigned int to_submit;
6760         int ret = 0;
6761
6762         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6763         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6764         if (cap_entries && to_submit > 8)
6765                 to_submit = 8;
6766
6767         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6768                 unsigned nr_events = 0;
6769
6770                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6771                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6772                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6773
6774                 /*
6775                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6776                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6777                  */
6778                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6779                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6780                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6781                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6782         }
6783
6784         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6785                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6786
6787         return ret;
6788 }
6789
6790 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6791 {
6792         struct io_ring_ctx *ctx;
6793         unsigned sq_thread_idle = 0;
6794
6795         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6796                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6797         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6798 }
6799
6800 static int io_sq_thread(void *data)
6801 {
6802         struct io_sq_data *sqd = data;
6803         struct io_ring_ctx *ctx;
6804         unsigned long timeout = 0;
6805         char buf[TASK_COMM_LEN];
6806         DEFINE_WAIT(wait);
6807
6808         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6809         set_task_comm(current, buf);
6810         current->pf_io_worker = NULL;
6811
6812         if (sqd->sq_cpu != -1)
6813                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6814         else
6815                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6816         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6817
6818         mutex_lock(&sqd->lock);
6819         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6820                 int ret;
6821                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6822
6823                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6824                     signal_pending(current)) {
6825                         bool did_sig = false;
6826
6827                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6828                         if (signal_pending(current)) {
6829                                 struct ksignal ksig;
6830
6831                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6832                         }
6833                         cond_resched();
6834                         mutex_lock(&sqd->lock);
6835                         if (did_sig)
6836                                 break;
6837                         io_run_task_work();
6838                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6839                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6840                         continue;
6841                 }
6842                 sqt_spin = false;
6843                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6844                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6845                         const struct cred *creds = NULL;
6846
6847                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6848                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6849                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6850                         if (creds)
6851                                 revert_creds(creds);
6852                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6853                                 sqt_spin = true;
6854                 }
6855
6856                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6857                         io_run_task_work();
6858                         cond_resched();
6859                         if (sqt_spin)
6860                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6861                         continue;
6862                 }
6863
6864                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6865                 if (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6866                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6867                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6868
6869                         needs_sched = true;
6870                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6871                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6872                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6873                                         needs_sched = false;
6874                                         break;
6875                                 }
6876                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6877                                         needs_sched = false;
6878                                         break;
6879                                 }
6880                         }
6881
6882                         if (needs_sched) {
6883                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6884                                 schedule();
6885                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6886                         }
6887                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6888                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6889                 }
6890
6891                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6892                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6893                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6894         }
6895
6896         io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
6897         sqd->thread = NULL;
6898         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6899                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6900         io_run_task_work();
6901         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6902         mutex_unlock(&sqd->lock);
6903
6904         complete(&sqd->exited);
6905         do_exit(0);
6906 }
6907
6908 struct io_wait_queue {
6909         struct wait_queue_entry wq;
6910         struct io_ring_ctx *ctx;
6911         unsigned to_wait;
6912         unsigned nr_timeouts;
6913 };
6914
6915 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6916 {
6917         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6918
6919         /*
6920          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6921          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6922          * regardless of event count.
6923          */
6924         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6925                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6926 }
6927
6928 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6929                             int wake_flags, void *key)
6930 {
6931         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6932                                                         wq);
6933
6934         /*
6935          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6936          * the task, and the next invocation will do it.
6937          */
6938         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6939                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6940         return -1;
6941 }
6942
6943 static int io_run_task_work_sig(void)
6944 {
6945         if (io_run_task_work())
6946                 return 1;
6947         if (!signal_pending(current))
6948                 return 0;
6949         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6950                 return -ERESTARTSYS;
6951         return -EINTR;
6952 }
6953
6954 /* when returns >0, the caller should retry */
6955 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6956                                           struct io_wait_queue *iowq,
6957                                           signed long *timeout)
6958 {
6959         int ret;
6960
6961         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6962         ret = io_run_task_work_sig();
6963         if (ret || io_should_wake(iowq))
6964                 return ret;
6965         /* let the caller flush overflows, retry */
6966         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6967                 return 1;
6968
6969         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6970         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6971 }
6972
6973 /*
6974  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6975  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6976  */
6977 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6978                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6979                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6980 {
6981         struct io_wait_queue iowq = {
6982                 .wq = {
6983                         .private        = current,
6984                         .func           = io_wake_function,
6985                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6986                 },
6987                 .ctx            = ctx,
6988                 .to_wait        = min_events,
6989         };
6990         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6991         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6992         int ret;
6993
6994         do {
6995                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6996                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6997                         return 0;
6998                 if (!io_run_task_work())
6999                         break;
7000         } while (1);
7001
7002         if (sig) {
7003 #ifdef CONFIG_COMPAT
7004                 if (in_compat_syscall())
7005                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7006                                                       sigsz);
7007                 else
7008 #endif
7009                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7010
7011                 if (ret)
7012                         return ret;
7013         }
7014
7015         if (uts) {
7016                 struct timespec64 ts;
7017
7018                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7019                         return -EFAULT;
7020                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7021         }
7022
7023         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7024         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7025         do {
7026                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7027                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7028                         ret = -EBUSY;
7029                         break;
7030                 }
7031                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7032                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7033                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7034                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7035                 cond_resched();
7036         } while (ret > 0);
7037
7038         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7039
7040         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7041 }
7042
7043 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7044 {
7045         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7046
7047         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7048                 kfree(table->files[i]);
7049         kfree(table->files);
7050         table->files = NULL;
7051 }
7052
7053 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7054 {
7055         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7056 }
7057
7058 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7059 {
7060         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7061 }
7062
7063 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7064 {
7065         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7066         kfree(ref_node);
7067 }
7068
7069 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7070                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7071 {
7072         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7073         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7074
7075         if (data_to_kill) {
7076                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7077
7078                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7079                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7080                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7081                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7082
7083                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7084                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7085                 ctx->rsrc_node = NULL;
7086         }
7087
7088         if (!ctx->rsrc_node) {
7089                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7090                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7091         }
7092 }
7093
7094 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7095 {
7096         if (ctx->rsrc_backup_node)
7097                 return 0;
7098         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7099         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7100 }
7101
7102 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7103 {
7104         int ret;
7105
7106         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7107         if (data->quiesce)
7108                 return -ENXIO;
7109
7110         data->quiesce = true;
7111         do {
7112                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7113                 if (ret)
7114                         break;
7115                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7116
7117                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7118                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7119                         break;
7120                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7121                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7122                 if (!ret)
7123                         break;
7124
7125                 atomic_inc(&data->refs);
7126                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7127                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7128                 reinit_completion(&data->done);
7129
7130                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7131                 ret = io_run_task_work_sig();
7132                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7133         } while (ret >= 0);
7134         data->quiesce = false;
7135
7136         return ret;
7137 }
7138
7139 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7140 {
7141         kvfree(data->tags);
7142         kfree(data);
7143 }
7144
7145 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7146                                                rsrc_put_fn *do_put,
7147                                                unsigned nr)
7148 {
7149         struct io_rsrc_data *data;
7150
7151         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7152         if (!data)
7153                 return NULL;
7154
7155         data->tags = kvcalloc(nr, sizeof(*data->tags), GFP_KERNEL);
7156         if (!data->tags) {
7157                 kfree(data);
7158                 return NULL;
7159         }
7160
7161         atomic_set(&data->refs, 1);
7162         data->ctx = ctx;
7163         data->do_put = do_put;
7164         init_completion(&data->done);
7165         return data;
7166 }
7167
7168 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7169 {
7170 #if defined(CONFIG_UNIX)
7171         if (ctx->ring_sock) {
7172                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7173                 struct sk_buff *skb;
7174
7175                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7176                         kfree_skb(skb);
7177         }
7178 #else
7179         int i;
7180
7181         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7182                 struct file *file;
7183
7184                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7185                 if (file)
7186                         fput(file);
7187         }
7188 #endif
7189         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7190         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7191         ctx->file_data = NULL;
7192         ctx->nr_user_files = 0;
7193 }
7194
7195 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7196 {
7197         int ret;
7198
7199         if (!ctx->file_data)
7200                 return -ENXIO;
7201         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7202         if (!ret)
7203                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7204         return ret;
7205 }
7206
7207 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7208         __releases(&sqd->lock)
7209 {
7210         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7211
7212         /*
7213          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7214          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7215          */
7216         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7217         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7218                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7219         mutex_unlock(&sqd->lock);
7220 }
7221
7222 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7223         __acquires(&sqd->lock)
7224 {
7225         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7226
7227         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7228         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7229         mutex_lock(&sqd->lock);
7230         if (sqd->thread)
7231                 wake_up_process(sqd->thread);
7232 }
7233
7234 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7235 {
7236         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7237         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7238
7239         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7240         mutex_lock(&sqd->lock);
7241         if (sqd->thread)
7242                 wake_up_process(sqd->thread);
7243         mutex_unlock(&sqd->lock);
7244         wait_for_completion(&sqd->exited);
7245 }
7246
7247 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7248 {
7249         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7250                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7251
7252                 io_sq_thread_stop(sqd);
7253                 kfree(sqd);
7254         }
7255 }
7256
7257 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7258 {
7259         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7260
7261         if (sqd) {
7262                 io_sq_thread_park(sqd);
7263                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7264                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7265                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7266
7267                 io_put_sq_data(sqd);
7268                 ctx->sq_data = NULL;
7269         }
7270 }
7271
7272 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7273 {
7274         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7275         struct io_sq_data *sqd;
7276         struct fd f;
7277
7278         f = fdget(p->wq_fd);
7279         if (!f.file)
7280                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7281         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7282                 fdput(f);
7283                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7284         }
7285
7286         ctx_attach = f.file->private_data;
7287         sqd = ctx_attach->sq_data;
7288         if (!sqd) {
7289                 fdput(f);
7290                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7291         }
7292         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7293                 fdput(f);
7294                 return ERR_PTR(-EPERM);
7295         }
7296
7297         refcount_inc(&sqd->refs);
7298         fdput(f);
7299         return sqd;
7300 }
7301
7302 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7303                                          bool *attached)
7304 {
7305         struct io_sq_data *sqd;
7306
7307         *attached = false;
7308         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7309                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7310                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7311                         *attached = true;
7312                         return sqd;
7313                 }
7314                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7315                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7316                         return sqd;
7317         }
7318
7319         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7320         if (!sqd)
7321                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7322
7323         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7324         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7325         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7326         mutex_init(&sqd->lock);
7327         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7328         init_completion(&sqd->exited);
7329         return sqd;
7330 }
7331
7332 #if defined(CONFIG_UNIX)
7333 /*
7334  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7335  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7336  * loops in the file referencing.
7337  */
7338 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7339 {
7340         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7341         struct scm_fp_list *fpl;
7342         struct sk_buff *skb;
7343         int i, nr_files;
7344
7345         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7346         if (!fpl)
7347                 return -ENOMEM;
7348
7349         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7350         if (!skb) {
7351                 kfree(fpl);
7352                 return -ENOMEM;
7353         }
7354
7355         skb->sk = sk;
7356
7357         nr_files = 0;
7358         fpl->user = get_uid(current_user());
7359         for (i = 0; i < nr; i++) {
7360                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7361
7362                 if (!file)
7363                         continue;
7364                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7365                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7366                 nr_files++;
7367         }
7368
7369         if (nr_files) {
7370                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7371                 fpl->count = nr_files;
7372                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7373                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7374                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7375                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7376
7377                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7378                         fput(fpl->fp[i]);
7379         } else {
7380                 kfree_skb(skb);
7381                 kfree(fpl);
7382         }
7383
7384         return 0;
7385 }
7386
7387 /*
7388  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7389  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7390  * garbage collection to take care of this problem for us.
7391  */
7392 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7393 {
7394         unsigned left, total;
7395         int ret = 0;
7396
7397         total = 0;
7398         left = ctx->nr_user_files;
7399         while (left) {
7400                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7401
7402                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7403                 if (ret)
7404                         break;
7405                 left -= this_files;
7406                 total += this_files;
7407         }
7408
7409         if (!ret)
7410                 return 0;
7411
7412         while (total < ctx->nr_user_files) {
7413                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7414
7415                 if (file)
7416                         fput(file);
7417                 total++;
7418         }
7419
7420         return ret;
7421 }
7422 #else
7423 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7424 {
7425         return 0;
7426 }
7427 #endif
7428
7429 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7430 {
7431         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7432
7433         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7434         if (!table->files)
7435                 return false;
7436
7437         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7438                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7439
7440                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7441                                         GFP_KERNEL);
7442                 if (!table->files[i])
7443                         break;
7444                 nr_files -= this_files;
7445         }
7446
7447         if (i == nr_tables)
7448                 return true;
7449
7450         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7451         return false;
7452 }
7453
7454 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7455 {
7456         struct file *file = prsrc->file;
7457 #if defined(CONFIG_UNIX)
7458         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7459         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7460         struct sk_buff *skb;
7461         int i;
7462
7463         __skb_queue_head_init(&list);
7464
7465         /*
7466          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7467          * remove this entry and rearrange the file array.
7468          */
7469         skb = skb_dequeue(head);
7470         while (skb) {
7471                 struct scm_fp_list *fp;
7472
7473                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7474                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7475                         int left;
7476
7477                         if (fp->fp[i] != file)
7478                                 continue;
7479
7480                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7481                         left = fp->count - 1 - i;
7482                         if (left) {
7483                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7484                                                 left * sizeof(struct file *));
7485                         }
7486                         fp->count--;
7487                         if (!fp->count) {
7488                                 kfree_skb(skb);
7489                                 skb = NULL;
7490                         } else {
7491                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7492                         }
7493                         fput(file);
7494                         file = NULL;
7495                         break;
7496                 }
7497
7498                 if (!file)
7499                         break;
7500
7501                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7502
7503                 skb = skb_dequeue(head);
7504         }
7505
7506         if (skb_peek(&list)) {
7507                 spin_lock_irq(&head->lock);
7508                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7509                         __skb_queue_tail(head, skb);
7510                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7511         }
7512 #else
7513         fput(file);
7514 #endif
7515 }
7516
7517 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7518 {
7519         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7520         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7521         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7522
7523         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7524                 list_del(&prsrc->list);
7525
7526                 if (prsrc->tag) {
7527                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7528                         unsigned long flags;
7529
7530                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7531                         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
7532                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7533                         io_commit_cqring(ctx);
7534                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
7535                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7536                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7537                 }
7538
7539                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7540                 kfree(prsrc);
7541         }
7542
7543         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7544         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7545                 complete(&rsrc_data->done);
7546 }
7547
7548 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7549 {
7550         struct io_ring_ctx *ctx;
7551         struct llist_node *node;
7552
7553         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7554         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7555
7556         while (node) {
7557                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7558                 struct llist_node *next = node->next;
7559
7560                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7561                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7562                 node = next;
7563         }
7564 }
7565
7566 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7567 {
7568         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7569         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7570         bool first_add = false;
7571
7572         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7573         node->done = true;
7574
7575         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7576                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7577                                             struct io_rsrc_node, node);
7578                 /* recycle ref nodes in order */
7579                 if (!node->done)
7580                         break;
7581                 list_del(&node->node);
7582                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7583         }
7584         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7585
7586         if (first_add)
7587                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7588 }
7589
7590 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7591 {
7592         struct io_rsrc_node *ref_node;
7593
7594         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7595         if (!ref_node)
7596                 return NULL;
7597
7598         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7599                             0, GFP_KERNEL)) {
7600                 kfree(ref_node);
7601                 return NULL;
7602         }
7603         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7604         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7605         ref_node->done = false;
7606         return ref_node;
7607 }
7608
7609 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7610                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7611 {
7612         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7613         struct file *file;
7614         int fd, ret;
7615         unsigned i;
7616         struct io_rsrc_data *file_data;
7617
7618         if (ctx->file_data)
7619                 return -EBUSY;
7620         if (!nr_args)
7621                 return -EINVAL;
7622         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7623                 return -EMFILE;
7624         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7625         if (ret)
7626                 return ret;
7627
7628         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, nr_args);
7629         if (!file_data)
7630                 return -ENOMEM;
7631         ctx->file_data = file_data;
7632         ret = -ENOMEM;
7633         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7634                 goto out_free;
7635
7636         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7637                 u64 tag = 0;
7638
7639                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) ||
7640                     copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7641                         ret = -EFAULT;
7642                         goto out_fput;
7643                 }
7644                 /* allow sparse sets */
7645                 if (fd == -1) {
7646                         ret = -EINVAL;
7647                         if (unlikely(tag))
7648                                 goto out_fput;
7649                         continue;
7650                 }
7651
7652                 file = fget(fd);
7653                 ret = -EBADF;
7654                 if (unlikely(!file))
7655                         goto out_fput;
7656
7657                 /*
7658                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7659                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7660                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7661                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7662                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7663                  */
7664                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7665                         fput(file);
7666                         goto out_fput;
7667                 }
7668                 ctx->file_data->tags[i] = tag;
7669                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7670         }
7671
7672         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7673         if (ret) {
7674                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7675                 return ret;
7676         }
7677
7678         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7679         return ret;
7680 out_fput:
7681         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7682                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7683                 if (file)
7684                         fput(file);
7685         }
7686         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7687         ctx->nr_user_files = 0;
7688 out_free:
7689         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7690         ctx->file_data = NULL;
7691         return ret;
7692 }
7693
7694 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7695                                 int index)
7696 {
7697 #if defined(CONFIG_UNIX)
7698         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7699         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7700         struct sk_buff *skb;
7701
7702         /*
7703          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7704          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7705          * and filling it in.
7706          */
7707         spin_lock_irq(&head->lock);
7708         skb = skb_peek(head);
7709         if (skb) {
7710                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7711
7712                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7713                         __skb_unlink(skb, head);
7714                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7715                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7716                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7717                         fpl->count++;
7718                         spin_lock_irq(&head->lock);
7719                         __skb_queue_head(head, skb);
7720                 } else {
7721                         skb = NULL;
7722                 }
7723         }
7724         spin_unlock_irq(&head->lock);
7725
7726         if (skb) {
7727                 fput(file);
7728                 return 0;
7729         }
7730
7731         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7732 #else
7733         return 0;
7734 #endif
7735 }
7736
7737 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7738                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7739 {
7740         struct io_rsrc_put *prsrc;
7741
7742         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7743         if (!prsrc)
7744                 return -ENOMEM;
7745
7746         prsrc->tag = data->tags[idx];
7747         prsrc->rsrc = rsrc;
7748         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7749         return 0;
7750 }
7751
7752 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7753                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7754                                  unsigned nr_args)
7755 {
7756         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7757         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7758         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7759         struct io_fixed_file *file_slot;
7760         struct file *file;
7761         int fd, i, err = 0;
7762         unsigned int done;
7763         bool needs_switch = false;
7764
7765         if (!ctx->file_data)
7766                 return -ENXIO;
7767         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7768                 return -EINVAL;
7769
7770         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7771                 u64 tag = 0;
7772
7773                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7774                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7775                         err = -EFAULT;
7776                         break;
7777                 }
7778                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7779                         err = -EINVAL;
7780                         break;
7781                 }
7782                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7783                         continue;
7784
7785                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7786                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7787
7788                 if (file_slot->file_ptr) {
7789                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7790                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7791                                                     ctx->rsrc_node, file);
7792                         if (err)
7793                                 break;
7794                         file_slot->file_ptr = 0;
7795                         needs_switch = true;
7796                 }
7797                 if (fd != -1) {
7798                         file = fget(fd);
7799                         if (!file) {
7800                                 err = -EBADF;
7801                                 break;
7802                         }
7803                         /*
7804                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7805                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7806                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7807                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7808                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7809                          * support regular read/write anyway.
7810                          */
7811                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7812                                 fput(file);
7813                                 err = -EBADF;
7814                                 break;
7815                         }
7816                         data->tags[up->offset + done] = tag;
7817                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7818                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7819                         if (err) {
7820                                 file_slot->file_ptr = 0;
7821                                 fput(file);
7822                                 break;
7823                         }
7824                 }
7825         }
7826
7827         if (needs_switch)
7828                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7829         return done ? done : err;
7830 }
7831
7832 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7833 {
7834         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7835
7836         req = io_put_req_find_next(req);
7837         return req ? &req->work : NULL;
7838 }
7839
7840 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7841                                         struct task_struct *task)
7842 {
7843         struct io_wq_hash *hash;
7844         struct io_wq_data data;
7845         unsigned int concurrency;
7846
7847         hash = ctx->hash_map;
7848         if (!hash) {
7849                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7850                 if (!hash)
7851                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7852                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7853                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7854                 ctx->hash_map = hash;
7855         }
7856
7857         data.hash = hash;
7858         data.task = task;
7859         data.free_work = io_free_work;
7860         data.do_work = io_wq_submit_work;
7861
7862         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7863         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7864
7865         return io_wq_create(concurrency, &data);
7866 }
7867
7868 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7869                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7870 {
7871         struct io_uring_task *tctx;
7872         int ret;
7873
7874         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7875         if (unlikely(!tctx))
7876                 return -ENOMEM;
7877
7878         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7879         if (unlikely(ret)) {
7880                 kfree(tctx);
7881                 return ret;
7882         }
7883
7884         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7885         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7886                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7887                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7888                 kfree(tctx);
7889                 return ret;
7890         }
7891
7892         xa_init(&tctx->xa);
7893         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7894         tctx->last = NULL;
7895         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7896         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7897         task->io_uring = tctx;
7898         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7899         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7900         tctx->task_state = 0;
7901         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7902         return 0;
7903 }
7904
7905 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7906 {
7907         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7908
7909         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7910         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7911
7912         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7913         kfree(tctx);
7914         tsk->io_uring = NULL;
7915 }
7916
7917 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7918                                 struct io_uring_params *p)
7919 {
7920         int ret;
7921
7922         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7923         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7924                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7925                 struct fd f;
7926
7927                 f = fdget(p->wq_fd);
7928                 if (!f.file)
7929                         return -ENXIO;
7930                 fdput(f);
7931                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7932                         return -EINVAL;
7933         }
7934         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7935                 struct task_struct *tsk;
7936                 struct io_sq_data *sqd;
7937                 bool attached;
7938
7939                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7940                 if (IS_ERR(sqd)) {
7941                         ret = PTR_ERR(sqd);
7942                         goto err;
7943                 }
7944
7945                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7946                 ctx->sq_data = sqd;
7947                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7948                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7949                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7950
7951                 io_sq_thread_park(sqd);
7952                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7953                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7954                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7955                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
7956                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7957
7958                 if (ret < 0)
7959                         goto err;
7960                 if (attached)
7961                         return 0;
7962
7963                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7964                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7965
7966                         ret = -EINVAL;
7967                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
7968                                 goto err_sqpoll;
7969                         sqd->sq_cpu = cpu;
7970                 } else {
7971                         sqd->sq_cpu = -1;
7972                 }
7973
7974                 sqd->task_pid = current->pid;
7975                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7976                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7977                 if (IS_ERR(tsk)) {
7978                         ret = PTR_ERR(tsk);
7979                         goto err_sqpoll;
7980                 }
7981
7982                 sqd->thread = tsk;
7983                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7984                 wake_up_new_task(tsk);
7985                 if (ret)
7986                         goto err;
7987         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7988                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7989                 ret = -EINVAL;
7990                 goto err;
7991         }
7992
7993         return 0;
7994 err_sqpoll:
7995         complete(&ctx->sq_data->exited);
7996 err:
7997         io_sq_thread_finish(ctx);
7998         return ret;
7999 }
8000
8001 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8002                                       unsigned long nr_pages)
8003 {
8004         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8005 }
8006
8007 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8008                                    unsigned long nr_pages)
8009 {
8010         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8011
8012         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8013         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8014
8015         do {
8016                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8017                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8018                 if (new_pages > page_limit)
8019                         return -ENOMEM;
8020         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8021                                         new_pages) != cur_pages);
8022
8023         return 0;
8024 }
8025
8026 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8027 {
8028         if (ctx->user)
8029                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8030
8031         if (ctx->mm_account)
8032                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8033 }
8034
8035 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8036 {
8037         int ret;
8038
8039         if (ctx->user) {
8040                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8041                 if (ret)
8042                         return ret;
8043         }
8044
8045         if (ctx->mm_account)
8046                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8047
8048         return 0;
8049 }
8050
8051 static void io_mem_free(void *ptr)
8052 {
8053         struct page *page;
8054
8055         if (!ptr)
8056                 return;
8057
8058         page = virt_to_head_page(ptr);
8059         if (put_page_testzero(page))
8060                 free_compound_page(page);
8061 }
8062
8063 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8064 {
8065         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8066                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8067
8068         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8069 }
8070
8071 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8072                                 size_t *sq_offset)
8073 {
8074         struct io_rings *rings;
8075         size_t off, sq_array_size;
8076
8077         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8078         if (off == SIZE_MAX)
8079                 return SIZE_MAX;
8080
8081 #ifdef CONFIG_SMP
8082         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8083         if (off == 0)
8084                 return SIZE_MAX;
8085 #endif
8086
8087         if (sq_offset)
8088                 *sq_offset = off;
8089
8090         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8091         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8092                 return SIZE_MAX;
8093
8094         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8095                 return SIZE_MAX;
8096
8097         return off;
8098 }
8099
8100 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8101 {
8102         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8103         unsigned int i;
8104
8105         for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8106                 unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8107         if (imu->acct_pages)
8108                 io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8109         kvfree(imu);
8110         *slot = NULL;
8111 }
8112
8113 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8114 {
8115         unsigned int i;
8116
8117         if (!ctx->user_bufs)
8118                 return -ENXIO;
8119
8120         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8121                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8122         kfree(ctx->user_bufs);
8123         ctx->user_bufs = NULL;
8124         ctx->nr_user_bufs = 0;
8125         return 0;
8126 }
8127
8128 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8129                        void __user *arg, unsigned index)
8130 {
8131         struct iovec __user *src;
8132
8133 #ifdef CONFIG_COMPAT
8134         if (ctx->compat) {
8135                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8136                 struct compat_iovec ciov;
8137
8138                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8139                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8140                         return -EFAULT;
8141
8142                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8143                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8144                 return 0;
8145         }
8146 #endif
8147         src = (struct iovec __user *) arg;
8148         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8149                 return -EFAULT;
8150         return 0;
8151 }
8152
8153 /*
8154  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8155  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8156  * match that one.
8157  *
8158  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8159  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8160  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8161  */
8162 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8163                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8164 {
8165         int i, j;
8166
8167         /* check current page array */
8168         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8169                 if (!PageCompound(pages[i]))
8170                         continue;
8171                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8172                         return true;
8173         }
8174
8175         /* check previously registered pages */
8176         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8177                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8178
8179                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8180                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8181                                 continue;
8182                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8183                                 return true;
8184                 }
8185         }
8186
8187         return false;
8188 }
8189
8190 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8191                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8192                                  struct page **last_hpage)
8193 {
8194         int i, ret;
8195
8196         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8197                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8198                         imu->acct_pages++;
8199                 } else {
8200                         struct page *hpage;
8201
8202                         hpage = compound_head(pages[i]);
8203                         if (hpage == *last_hpage)
8204                                 continue;
8205                         *last_hpage = hpage;
8206                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8207                                 continue;
8208                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8209                 }
8210         }
8211
8212         if (!imu->acct_pages)
8213                 return 0;
8214
8215         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8216         if (ret)
8217                 imu->acct_pages = 0;
8218         return ret;
8219 }
8220
8221 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8222                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8223                                   struct page **last_hpage)
8224 {
8225         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8226         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8227         struct page **pages = NULL;
8228         unsigned long off, start, end, ubuf;
8229         size_t size;
8230         int ret, pret, nr_pages, i;
8231
8232         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8233         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8234         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8235         nr_pages = end - start;
8236
8237         *pimu = NULL;
8238         ret = -ENOMEM;
8239
8240         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8241         if (!pages)
8242                 goto done;
8243
8244         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8245                               GFP_KERNEL);
8246         if (!vmas)
8247                 goto done;
8248
8249         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8250         if (!imu->bvec)
8251                 goto done;
8252
8253         ret = 0;
8254         mmap_read_lock(current->mm);
8255         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8256                               pages, vmas);
8257         if (pret == nr_pages) {
8258                 /* don't support file backed memory */
8259                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8260                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8261
8262                         if (vma->vm_file &&
8263                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8264                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8265                                 break;
8266                         }
8267                 }
8268         } else {
8269                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8270         }
8271         mmap_read_unlock(current->mm);
8272         if (ret) {
8273                 /*
8274                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8275                  * release any pages we did get
8276                  */
8277                 if (pret > 0)
8278                         unpin_user_pages(pages, pret);
8279                 goto done;
8280         }
8281
8282         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8283         if (ret) {
8284                 unpin_user_pages(pages, pret);
8285                 goto done;
8286         }
8287
8288         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8289         size = iov->iov_len;
8290         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8291                 size_t vec_len;
8292
8293                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8294                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8295                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8296                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8297                 off = 0;
8298                 size -= vec_len;
8299         }
8300         /* store original address for later verification */
8301         imu->ubuf = ubuf;
8302         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8303         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8304         *pimu = imu;
8305         ret = 0;
8306 done:
8307         if (ret)
8308                 kvfree(imu);
8309         kvfree(pages);
8310         kvfree(vmas);
8311         return ret;
8312 }
8313
8314 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8315 {
8316         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8317         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8318 }
8319
8320 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8321 {
8322         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8323
8324         /*
8325          * Don't impose further limits on the size and buffer
8326          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8327          * submitted if they are wrong.
8328          */
8329         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8330                 return -EFAULT;
8331
8332         /* arbitrary limit, but we need something */
8333         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8334                 return -EFAULT;
8335
8336         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8337                 return -EOVERFLOW;
8338
8339         return 0;
8340 }
8341
8342 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8343                                    unsigned int nr_args)
8344 {
8345         int i, ret;
8346         struct iovec iov;
8347         struct page *last_hpage = NULL;
8348
8349         if (ctx->user_bufs)
8350                 return -EBUSY;
8351         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8352                 return -EINVAL;
8353         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8354         if (ret)
8355                 return ret;
8356
8357         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8358                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8359                 if (ret)
8360                         break;
8361                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8362                 if (ret)
8363                         break;
8364
8365                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8366                                              &last_hpage);
8367                 if (ret)
8368                         break;
8369         }
8370
8371         if (ret)
8372                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8373
8374         return ret;
8375 }
8376
8377 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8378 {
8379         __s32 __user *fds = arg;
8380         int fd;
8381
8382         if (ctx->cq_ev_fd)
8383                 return -EBUSY;
8384
8385         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8386                 return -EFAULT;
8387
8388         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8389         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8390                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8391                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8392                 return ret;
8393         }
8394
8395         return 0;
8396 }
8397
8398 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8399 {
8400         if (ctx->cq_ev_fd) {
8401                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8402                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8403                 return 0;
8404         }
8405
8406         return -ENXIO;
8407 }
8408
8409 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8410 {
8411         struct io_buffer *buf;
8412         unsigned long index;
8413
8414         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8415                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8416 }
8417
8418 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8419 {
8420         struct io_kiocb *req, *nxt;
8421
8422         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8423                 if (tsk && req->task != tsk)
8424                         continue;
8425                 list_del(&req->compl.list);
8426                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8427         }
8428 }
8429
8430 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8431 {
8432         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8433         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8434
8435         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8436
8437         if (submit_state->free_reqs) {
8438                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8439                                      submit_state->reqs);
8440                 submit_state->free_reqs = 0;
8441         }
8442
8443         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8444         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8445         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8446 }
8447
8448 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8449 {
8450         io_sq_thread_finish(ctx);
8451         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8452
8453         if (ctx->mm_account) {
8454                 mmdrop(ctx->mm_account);
8455                 ctx->mm_account = NULL;
8456         }
8457
8458         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8459         if (ctx->file_data) {
8460                 if (!atomic_dec_and_test(&ctx->file_data->refs))
8461                         wait_for_completion(&ctx->file_data->done);
8462                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8463         }
8464         if (ctx->rings)
8465                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8466         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8467         io_eventfd_unregister(ctx);
8468         io_destroy_buffers(ctx);
8469         if (ctx->sq_creds)
8470                 put_cred(ctx->sq_creds);
8471
8472         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8473         if (ctx->rsrc_node)
8474                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8475         if (ctx->rsrc_backup_node)
8476                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8477         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8478
8479         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8480         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8481
8482 #if defined(CONFIG_UNIX)
8483         if (ctx->ring_sock) {
8484                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8485                 sock_release(ctx->ring_sock);
8486         }
8487 #endif
8488
8489         io_mem_free(ctx->rings);
8490         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8491
8492         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8493         free_uid(ctx->user);
8494         io_req_caches_free(ctx);
8495         if (ctx->hash_map)
8496                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8497         kfree(ctx->cancel_hash);
8498         kfree(ctx);
8499 }
8500
8501 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8502 {
8503         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8504         __poll_t mask = 0;
8505
8506         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8507         /*
8508          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8509          * io_commit_cqring
8510          */
8511         smp_rmb();
8512         if (!io_sqring_full(ctx))
8513                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8514
8515         /*
8516          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8517          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8518          *      CPU0                    CPU1
8519          *      ----                    ----
8520          * lock(&ctx->uring_lock);
8521          *                              lock(&ep->mtx);
8522          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8523          * lock(&ep->mtx);
8524          *
8525          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8526          * pushs them to do the flush.
8527          */
8528         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8529                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8530
8531         return mask;
8532 }
8533
8534 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8535 {
8536         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8537
8538         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8539 }
8540
8541 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8542 {
8543         const struct cred *creds;
8544
8545         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8546         if (creds) {
8547                 put_cred(creds);
8548                 return 0;
8549         }
8550
8551         return -EINVAL;
8552 }
8553
8554 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8555 {
8556         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8557 }
8558
8559 struct io_tctx_exit {
8560         struct callback_head            task_work;
8561         struct completion               completion;
8562         struct io_ring_ctx              *ctx;
8563 };
8564
8565 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8566 {
8567         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8568         struct io_tctx_exit *work;
8569
8570         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8571         /*
8572          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8573          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8574          */
8575         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8576                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8577         complete(&work->completion);
8578 }
8579
8580 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8581 {
8582         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8583         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8584         struct io_tctx_exit exit;
8585         struct io_tctx_node *node;
8586         int ret;
8587
8588         /*
8589          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8590          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8591          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8592          * as nobody else will be looking for them.
8593          */
8594         do {
8595                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8596
8597                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8598         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8599
8600         init_completion(&exit.completion);
8601         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8602         exit.ctx = ctx;
8603         /*
8604          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8605          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8606          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8607          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8608          */
8609         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8610         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8611                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8612
8613                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8614                                         ctx_node);
8615                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8616                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8617                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8618                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8619                         continue;
8620                 wake_up_process(node->task);
8621
8622                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8623                 wait_for_completion(&exit.completion);
8624                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8625         }
8626         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8627         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8628         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8629
8630         io_ring_ctx_free(ctx);
8631 }
8632
8633 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8634 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8635                              struct files_struct *files)
8636 {
8637         struct io_kiocb *req, *tmp;
8638         int canceled = 0;
8639
8640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8641         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8642                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8643                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8644                         canceled++;
8645                 }
8646         }
8647         if (canceled != 0)
8648                 io_commit_cqring(ctx);
8649         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8650         if (canceled != 0)
8651                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8652         return canceled != 0;
8653 }
8654
8655 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8656 {
8657         unsigned long index;
8658         struct creds *creds;
8659
8660         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8661         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8662         if (ctx->rings)
8663                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8664         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8665                 io_unregister_personality(ctx, index);
8666         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8667
8668         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8669         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8670
8671         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8672         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8673
8674         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8675         /*
8676          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8677          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8678          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8679          * over using system_wq.
8680          */
8681         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8682 }
8683
8684 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8685 {
8686         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8687
8688         file->private_data = NULL;
8689         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8690         return 0;
8691 }
8692
8693 struct io_task_cancel {
8694         struct task_struct *task;
8695         struct files_struct *files;
8696 };
8697
8698 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8699 {
8700         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8701         struct io_task_cancel *cancel = data;
8702         bool ret;
8703
8704         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8705                 unsigned long flags;
8706                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8707
8708                 /* protect against races with linked timeouts */
8709                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8710                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8711                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8712         } else {
8713                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8714         }
8715         return ret;
8716 }
8717
8718 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8719                                   struct task_struct *task,
8720                                   struct files_struct *files)
8721 {
8722         struct io_defer_entry *de;
8723         LIST_HEAD(list);
8724
8725         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8726         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8727                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8728                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8729                         break;
8730                 }
8731         }
8732         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8733         if (list_empty(&list))
8734                 return false;
8735
8736         while (!list_empty(&list)) {
8737                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8738                 list_del_init(&de->list);
8739                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8740                 kfree(de);
8741         }
8742         return true;
8743 }
8744
8745 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8746 {
8747         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8748
8749         return req->ctx == data;
8750 }
8751
8752 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8753 {
8754         struct io_tctx_node *node;
8755         enum io_wq_cancel cret;
8756         bool ret = false;
8757
8758         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8759         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8760                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8761
8762                 /*
8763                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8764                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8765                  */
8766                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8767                         continue;
8768                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8769                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8770         }
8771         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8772
8773         return ret;
8774 }
8775
8776 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8777                                          struct task_struct *task,
8778                                          struct files_struct *files)
8779 {
8780         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8781         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8782
8783         while (1) {
8784                 enum io_wq_cancel cret;
8785                 bool ret = false;
8786
8787                 if (!task) {
8788                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8789                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8790                         /*
8791                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8792                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8793                          */
8794                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8795                                                &cancel, true);
8796                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8797                 }
8798
8799                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8800                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8801                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8802                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8803                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8804                                 ret = true;
8805                         }
8806                 }
8807
8808                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8809                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8810                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8811                 ret |= io_run_task_work();
8812                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8813                 if (!ret)
8814                         break;
8815                 cond_resched();
8816         }
8817 }
8818
8819 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8820 {
8821         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8822         struct io_tctx_node *node;
8823         int ret;
8824
8825         if (unlikely(!tctx)) {
8826                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8827                 if (unlikely(ret))
8828                         return ret;
8829                 tctx = current->io_uring;
8830         }
8831         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8832                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8833                 if (!node)
8834                         return -ENOMEM;
8835                 node->ctx = ctx;
8836                 node->task = current;
8837
8838                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8839                                         node, GFP_KERNEL));
8840                 if (ret) {
8841                         kfree(node);
8842                         return ret;
8843                 }
8844
8845                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8846                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8847                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8848         }
8849         tctx->last = ctx;
8850         return 0;
8851 }
8852
8853 /*
8854  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8855  */
8856 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8857 {
8858         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8859
8860         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8861                 return 0;
8862         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8863 }
8864
8865 /*
8866  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8867  */
8868 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8869 {
8870         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8871         struct io_tctx_node *node;
8872
8873         if (!tctx)
8874                 return;
8875         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8876         if (!node)
8877                 return;
8878
8879         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8880         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8881
8882         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8883         list_del(&node->ctx_node);
8884         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8885
8886         if (tctx->last == node->ctx)
8887                 tctx->last = NULL;
8888         kfree(node);
8889 }
8890
8891 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8892 {
8893         struct io_tctx_node *node;
8894         unsigned long index;
8895
8896         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8897                 io_uring_del_task_file(index);
8898         if (tctx->io_wq) {
8899                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8900                 tctx->io_wq = NULL;
8901         }
8902 }
8903
8904 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
8905 {
8906         if (tracked)
8907                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
8908         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8909 }
8910
8911 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8912 {
8913         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8914         struct io_sq_data *sqd = work->ctx->sq_data;
8915
8916         if (sqd->thread)
8917                 io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
8918         list_del_init(&work->ctx->sqd_list);
8919         complete(&work->completion);
8920 }
8921
8922 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8923 {
8924         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8925         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8926         struct task_struct *task;
8927
8928         io_sq_thread_park(sqd);
8929         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8930         task = sqd->thread;
8931         if (task) {
8932                 init_completion(&work.completion);
8933                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8934                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8935                 wake_up_process(task);
8936         } else {
8937                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8938         }
8939         io_sq_thread_unpark(sqd);
8940
8941         if (task)
8942                 wait_for_completion(&work.completion);
8943 }
8944
8945 static void io_uring_try_cancel(struct files_struct *files)
8946 {
8947         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8948         struct io_tctx_node *node;
8949         unsigned long index;
8950
8951         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8952                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8953
8954                 if (ctx->sq_data) {
8955                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8956                         continue;
8957                 }
8958                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, files);
8959         }
8960 }
8961
8962 /* should only be called by SQPOLL task */
8963 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd)
8964 {
8965         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8966         struct io_ring_ctx *ctx;
8967         s64 inflight;
8968         DEFINE_WAIT(wait);
8969
8970         WARN_ON_ONCE(!sqd || sqd->thread != current);
8971
8972         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8973         do {
8974                 /* read completions before cancelations */
8975                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
8976                 if (!inflight)
8977                         break;
8978                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
8979                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8980
8981                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8982                 /*
8983                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8984                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8985                  * prepare_to_wait().
8986                  */
8987                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
8988                         schedule();
8989                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8990         } while (1);
8991         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8992 }
8993
8994 /*
8995  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8996  * requests.
8997  */
8998 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
8999 {
9000         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9001         DEFINE_WAIT(wait);
9002         s64 inflight;
9003
9004         /* make sure overflow events are dropped */
9005         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9006         io_uring_try_cancel(files);
9007
9008         do {
9009                 /* read completions before cancelations */
9010                 inflight = tctx_inflight(tctx, !!files);
9011                 if (!inflight)
9012                         break;
9013                 io_uring_try_cancel(files);
9014                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9015
9016                 /*
9017                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9018                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9019                  * prepare_to_wait().
9020                  */
9021                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !!files))
9022                         schedule();
9023                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9024         } while (1);
9025         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9026
9027         io_uring_clean_tctx(tctx);
9028         if (!files) {
9029                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9030                 __io_uring_free(current);
9031         }
9032 }
9033
9034 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9035                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9036 {
9037         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9038         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9039         struct page *page;
9040         void *ptr;
9041
9042         switch (offset) {
9043         case IORING_OFF_SQ_RING:
9044         case IORING_OFF_CQ_RING:
9045                 ptr = ctx->rings;
9046                 break;
9047         case IORING_OFF_SQES:
9048                 ptr = ctx->sq_sqes;
9049                 break;
9050         default:
9051                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9052         }
9053
9054         page = virt_to_head_page(ptr);
9055         if (sz > page_size(page))
9056                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9057
9058         return ptr;
9059 }
9060
9061 #ifdef CONFIG_MMU
9062
9063 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9064 {
9065         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9066         unsigned long pfn;
9067         void *ptr;
9068
9069         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9070         if (IS_ERR(ptr))
9071                 return PTR_ERR(ptr);
9072
9073         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9074         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9075 }
9076
9077 #else /* !CONFIG_MMU */
9078
9079 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9080 {
9081         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9082 }
9083
9084 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9085 {
9086         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9087 }
9088
9089 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9090         unsigned long addr, unsigned long len,
9091         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9092 {
9093         void *ptr;
9094
9095         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9096         if (IS_ERR(ptr))
9097                 return PTR_ERR(ptr);
9098
9099         return (unsigned long) ptr;
9100 }
9101
9102 #endif /* !CONFIG_MMU */
9103
9104 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9105 {
9106         DEFINE_WAIT(wait);
9107
9108         do {
9109                 if (!io_sqring_full(ctx))
9110                         break;
9111                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9112
9113                 if (!io_sqring_full(ctx))
9114                         break;
9115                 schedule();
9116         } while (!signal_pending(current));
9117
9118         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9119         return 0;
9120 }
9121
9122 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9123                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9124                           const sigset_t __user **sig)
9125 {
9126         struct io_uring_getevents_arg arg;
9127
9128         /*
9129          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9130          * is just a pointer to the sigset_t.
9131          */
9132         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9133                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9134                 *ts = NULL;
9135                 return 0;
9136         }
9137
9138         /*
9139          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9140          * timespec and sigset_t pointers if good.
9141          */
9142         if (*argsz != sizeof(arg))
9143                 return -EINVAL;
9144         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9145                 return -EFAULT;
9146         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9147         *argsz = arg.sigmask_sz;
9148         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9153                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9154                 size_t, argsz)
9155 {
9156         struct io_ring_ctx *ctx;
9157         int submitted = 0;
9158         struct fd f;
9159         long ret;
9160
9161         io_run_task_work();
9162
9163         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9164                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9165                 return -EINVAL;
9166
9167         f = fdget(fd);
9168         if (unlikely(!f.file))
9169                 return -EBADF;
9170
9171         ret = -EOPNOTSUPP;
9172         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9173                 goto out_fput;
9174
9175         ret = -ENXIO;
9176         ctx = f.file->private_data;
9177         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9178                 goto out_fput;
9179
9180         ret = -EBADFD;
9181         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9182                 goto out;
9183
9184         /*
9185          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9186          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9187          * we were asked to.
9188          */
9189         ret = 0;
9190         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9191                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9192
9193                 ret = -EOWNERDEAD;
9194                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9195                         goto out;
9196                 }
9197                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9198                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9199                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9200                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9201                         if (ret)
9202                                 goto out;
9203                 }
9204                 submitted = to_submit;
9205         } else if (to_submit) {
9206                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9207                 if (unlikely(ret))
9208                         goto out;
9209                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9210                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9211                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9212
9213                 if (submitted != to_submit)
9214                         goto out;
9215         }
9216         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9217                 const sigset_t __user *sig;
9218                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9219
9220                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9221                 if (unlikely(ret))
9222                         goto out;
9223
9224                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9225
9226                 /*
9227                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9228                  * space applications don't need to do io completion events
9229                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9230                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9231                  */
9232                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9233                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9234                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9235                 } else {
9236                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9237                 }
9238         }
9239
9240 out:
9241         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9242 out_fput:
9243         fdput(f);
9244         return submitted ? submitted : ret;
9245 }
9246
9247 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9248 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9249                 const struct cred *cred)
9250 {
9251         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9252         struct group_info *gi;
9253         kernel_cap_t cap;
9254         unsigned __capi;
9255         int g;
9256
9257         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9258         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9259         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9260         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9261         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9262         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9263         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9264         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9266         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9267         gi = cred->group_info;
9268         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9269                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9270                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9271         }
9272         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9273         cap = cred->cap_effective;
9274         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9275                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9276         seq_putc(m, '\n');
9277         return 0;
9278 }
9279
9280 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9281 {
9282         struct io_sq_data *sq = NULL;
9283         bool has_lock;
9284         int i;
9285
9286         /*
9287          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9288          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9289          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9290          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9291          */
9292         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9293
9294         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9295                 sq = ctx->sq_data;
9296                 if (!sq->thread)
9297                         sq = NULL;
9298         }
9299
9300         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9301         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9302         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9303         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9304                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9305
9306                 if (f)
9307                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9308                 else
9309                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9310         }
9311         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9312         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9313                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9314                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9315
9316                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9317         }
9318         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9319                 unsigned long index;
9320                 const struct cred *cred;
9321
9322                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9323                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9324                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9325         }
9326         seq_printf(m, "PollList:\n");
9327         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9328         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9329                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9330                 struct io_kiocb *req;
9331
9332                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9333                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9334                                         req->task->task_works != NULL);
9335         }
9336         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9337         if (has_lock)
9338                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9339 }
9340
9341 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9342 {
9343         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9344
9345         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9346                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9347                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9348         }
9349 }
9350 #endif
9351
9352 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9353         .release        = io_uring_release,
9354         .mmap           = io_uring_mmap,
9355 #ifndef CONFIG_MMU
9356         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9357         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9358 #endif
9359         .poll           = io_uring_poll,
9360         .fasync         = io_uring_fasync,
9361 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9362         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9363 #endif
9364 };
9365
9366 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9367                                   struct io_uring_params *p)
9368 {
9369         struct io_rings *rings;
9370         size_t size, sq_array_offset;
9371
9372         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9373         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9374         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9375
9376         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9377         if (size == SIZE_MAX)
9378                 return -EOVERFLOW;
9379
9380         rings = io_mem_alloc(size);
9381         if (!rings)
9382                 return -ENOMEM;
9383
9384         ctx->rings = rings;
9385         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9386         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9387         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9388         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9389         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9390         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9391         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9392
9393         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9394         if (size == SIZE_MAX) {
9395                 io_mem_free(ctx->rings);
9396                 ctx->rings = NULL;
9397                 return -EOVERFLOW;
9398         }
9399
9400         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9401         if (!ctx->sq_sqes) {
9402                 io_mem_free(ctx->rings);
9403                 ctx->rings = NULL;
9404                 return -ENOMEM;
9405         }
9406
9407         return 0;
9408 }
9409
9410 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9411 {
9412         int ret, fd;
9413
9414         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9415         if (fd < 0)
9416                 return fd;
9417
9418         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9419         if (ret) {
9420                 put_unused_fd(fd);
9421                 return ret;
9422         }
9423         fd_install(fd, file);
9424         return fd;
9425 }
9426
9427 /*
9428  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9429  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9430  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9431  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9432  */
9433 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9434 {
9435         struct file *file;
9436 #if defined(CONFIG_UNIX)
9437         int ret;
9438
9439         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9440                                 &ctx->ring_sock);
9441         if (ret)
9442                 return ERR_PTR(ret);
9443 #endif
9444
9445         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9446                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9447 #if defined(CONFIG_UNIX)
9448         if (IS_ERR(file)) {
9449                 sock_release(ctx->ring_sock);
9450                 ctx->ring_sock = NULL;
9451         } else {
9452                 ctx->ring_sock->file = file;
9453         }
9454 #endif
9455         return file;
9456 }
9457
9458 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9459                            struct io_uring_params __user *params)
9460 {
9461         struct io_ring_ctx *ctx;
9462         struct file *file;
9463         int ret;
9464
9465         if (!entries)
9466                 return -EINVAL;
9467         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9468                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9469                         return -EINVAL;
9470                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9471         }
9472
9473         /*
9474          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9475          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9476          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9477          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9478          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9479          * of CQ ring entries manually.
9480          */
9481         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9482         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9483                 /*
9484                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9485                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9486                  * any cq vs sq ring sizing.
9487                  */
9488                 if (!p->cq_entries)
9489                         return -EINVAL;
9490                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9491                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9492                                 return -EINVAL;
9493                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9494                 }
9495                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9496                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9497                         return -EINVAL;
9498         } else {
9499                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9500         }
9501
9502         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9503         if (!ctx)
9504                 return -ENOMEM;
9505         ctx->compat = in_compat_syscall();
9506         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9507                 ctx->user = get_uid(current_user());
9508
9509         /*
9510          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9511          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9512          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9513          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9514          */
9515         mmgrab(current->mm);
9516         ctx->mm_account = current->mm;
9517
9518         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9519         if (ret)
9520                 goto err;
9521
9522         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9523         if (ret)
9524                 goto err;
9525         /* always set a rsrc node */
9526         io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9527         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9528
9529         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9530         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9531         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9532         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9533         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9534         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9535         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9536         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9537
9538         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9539         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9540         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9541         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9542         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9543         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9544         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9545         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9546
9547         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9548                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9549                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9550                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9551                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9552
9553         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9554                 ret = -EFAULT;
9555                 goto err;
9556         }
9557
9558         file = io_uring_get_file(ctx);
9559         if (IS_ERR(file)) {
9560                 ret = PTR_ERR(file);
9561                 goto err;
9562         }
9563
9564         /*
9565          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9566          * having closed it before we finish setup
9567          */
9568         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9569         if (ret < 0) {
9570                 /* fput will clean it up */
9571                 fput(file);
9572                 return ret;
9573         }
9574
9575         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9576         return ret;
9577 err:
9578         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9579         return ret;
9580 }
9581
9582 /*
9583  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9584  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9585  * params structure passed in.
9586  */
9587 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9588 {
9589         struct io_uring_params p;
9590         int i;
9591
9592         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9593                 return -EFAULT;
9594         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9595                 if (p.resv[i])
9596                         return -EINVAL;
9597         }
9598
9599         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9600                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9601                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9602                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9603                 return -EINVAL;
9604
9605         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9606 }
9607
9608 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9609                 struct io_uring_params __user *, params)
9610 {
9611         return io_uring_setup(entries, params);
9612 }
9613
9614 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9615 {
9616         struct io_uring_probe *p;
9617         size_t size;
9618         int i, ret;
9619
9620         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9621         if (size == SIZE_MAX)
9622                 return -EOVERFLOW;
9623         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9624         if (!p)
9625                 return -ENOMEM;
9626
9627         ret = -EFAULT;
9628         if (copy_from_user(p, arg, size))
9629                 goto out;
9630         ret = -EINVAL;
9631         if (memchr_inv(p, 0, size))
9632                 goto out;
9633
9634         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9635         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9636                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9637
9638         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9639                 p->ops[i].op = i;
9640                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9641                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9642         }
9643         p->ops_len = i;
9644
9645         ret = 0;
9646         if (copy_to_user(arg, p, size))
9647                 ret = -EFAULT;
9648 out:
9649         kfree(p);
9650         return ret;
9651 }
9652
9653 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9654 {
9655         const struct cred *creds;
9656         u32 id;
9657         int ret;
9658
9659         creds = get_current_cred();
9660
9661         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9662                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9663         if (!ret)
9664                 return id;
9665         put_cred(creds);
9666         return ret;
9667 }
9668
9669 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9670                                     unsigned int nr_args)
9671 {
9672         struct io_uring_restriction *res;
9673         size_t size;
9674         int i, ret;
9675
9676         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9677         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9678                 return -EBADFD;
9679
9680         /* We allow only a single restrictions registration */
9681         if (ctx->restrictions.registered)
9682                 return -EBUSY;
9683
9684         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9685                 return -EINVAL;
9686
9687         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9688         if (size == SIZE_MAX)
9689                 return -EOVERFLOW;
9690
9691         res = memdup_user(arg, size);
9692         if (IS_ERR(res))
9693                 return PTR_ERR(res);
9694
9695         ret = 0;
9696
9697         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9698                 switch (res[i].opcode) {
9699                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9700                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9701                                 ret = -EINVAL;
9702                                 goto out;
9703                         }
9704
9705                         __set_bit(res[i].register_op,
9706                                   ctx->restrictions.register_op);
9707                         break;
9708                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9709                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9710                                 ret = -EINVAL;
9711                                 goto out;
9712                         }
9713
9714                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9715                         break;
9716                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9717                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9718                         break;
9719                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9720                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9721                         break;
9722                 default:
9723                         ret = -EINVAL;
9724                         goto out;
9725                 }
9726         }
9727
9728 out:
9729         /* Reset all restrictions if an error happened */
9730         if (ret != 0)
9731                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9732         else
9733                 ctx->restrictions.registered = true;
9734
9735         kfree(res);
9736         return ret;
9737 }
9738
9739 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9740 {
9741         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9742                 return -EBADFD;
9743
9744         if (ctx->restrictions.registered)
9745                 ctx->restricted = 1;
9746
9747         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9748         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9749                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9750         return 0;
9751 }
9752
9753 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9754                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9755                                      unsigned nr_args)
9756 {
9757         __u32 tmp;
9758         int err;
9759
9760         if (up->resv)
9761                 return -EINVAL;
9762         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9763                 return -EOVERFLOW;
9764         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9765         if (err)
9766                 return err;
9767
9768         switch (type) {
9769         case IORING_RSRC_FILE:
9770                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9771         }
9772         return -EINVAL;
9773 }
9774
9775 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9776                                     unsigned nr_args)
9777 {
9778         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9779
9780         if (!nr_args)
9781                 return -EINVAL;
9782         memset(&up, 0, sizeof(up));
9783         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9784                 return -EFAULT;
9785         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9786 }
9787
9788 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9789                                    unsigned size)
9790 {
9791         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9792
9793         if (size != sizeof(up))
9794                 return -EINVAL;
9795         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9796                 return -EFAULT;
9797         if (!up.nr)
9798                 return -EINVAL;
9799         return __io_register_rsrc_update(ctx, up.type, &up, up.nr);
9800 }
9801
9802 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9803                             unsigned int size)
9804 {
9805         struct io_uring_rsrc_register rr;
9806
9807         /* keep it extendible */
9808         if (size != sizeof(rr))
9809                 return -EINVAL;
9810
9811         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9812         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9813                 return -EFAULT;
9814         if (!rr.nr)
9815                 return -EINVAL;
9816
9817         switch (rr.type) {
9818         case IORING_RSRC_FILE:
9819                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9820                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9821         }
9822         return -EINVAL;
9823 }
9824
9825 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9826 {
9827         switch (op) {
9828         case IORING_REGISTER_FILES:
9829         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9830         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9831         case IORING_REGISTER_PROBE:
9832         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9833         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9834         case IORING_REGISTER_RSRC:
9835         case IORING_REGISTER_RSRC_UPDATE:
9836                 return false;
9837         default:
9838                 return true;
9839         }
9840 }
9841
9842 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9843                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9844         __releases(ctx->uring_lock)
9845         __acquires(ctx->uring_lock)
9846 {
9847         int ret;
9848
9849         /*
9850          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9851          * someone else killed the ctx or is already going through
9852          * io_uring_register().
9853          */
9854         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9855                 return -ENXIO;
9856
9857         if (ctx->restricted) {
9858                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9859                         return -EINVAL;
9860                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
9861                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
9862                         return -EACCES;
9863         }
9864
9865         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9866                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9867
9868                 /*
9869                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9870                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9871                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9872                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9873                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9874                  * after we've killed the percpu ref.
9875                  */
9876                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9877                 do {
9878                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9879                         if (!ret)
9880                                 break;
9881                         ret = io_run_task_work_sig();
9882                         if (ret < 0)
9883                                 break;
9884                 } while (1);
9885                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9886
9887                 if (ret) {
9888                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
9889                         return ret;
9890                 }
9891         }
9892
9893         switch (opcode) {
9894         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9895                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9896                 break;
9897         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9898                 ret = -EINVAL;
9899                 if (arg || nr_args)
9900                         break;
9901                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9902                 break;
9903         case IORING_REGISTER_FILES:
9904                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
9905                 break;
9906         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9907                 ret = -EINVAL;
9908                 if (arg || nr_args)
9909                         break;
9910                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9911                 break;
9912         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9913                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
9914                 break;
9915         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9916         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9917                 ret = -EINVAL;
9918                 if (nr_args != 1)
9919                         break;
9920                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9921                 if (ret)
9922                         break;
9923                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9924                         ctx->eventfd_async = 1;
9925                 else
9926                         ctx->eventfd_async = 0;
9927                 break;
9928         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9929                 ret = -EINVAL;
9930                 if (arg || nr_args)
9931                         break;
9932                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9933                 break;
9934         case IORING_REGISTER_PROBE:
9935                 ret = -EINVAL;
9936                 if (!arg || nr_args > 256)
9937                         break;
9938                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9939                 break;
9940         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9941                 ret = -EINVAL;
9942                 if (arg || nr_args)
9943                         break;
9944                 ret = io_register_personality(ctx);
9945                 break;
9946         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9947                 ret = -EINVAL;
9948                 if (arg)
9949                         break;
9950                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9951                 break;
9952         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9953                 ret = -EINVAL;
9954                 if (arg || nr_args)
9955                         break;
9956                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9957                 break;
9958         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9959                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9960                 break;
9961         case IORING_REGISTER_RSRC:
9962                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args);
9963                 break;
9964         case IORING_REGISTER_RSRC_UPDATE:
9965                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args);
9966                 break;
9967         default:
9968                 ret = -EINVAL;
9969                 break;
9970         }
9971
9972         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9973                 /* bring the ctx back to life */
9974                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9975                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9976         }
9977         return ret;
9978 }
9979
9980 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9981                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9982 {
9983         struct io_ring_ctx *ctx;
9984         long ret = -EBADF;
9985         struct fd f;
9986
9987         f = fdget(fd);
9988         if (!f.file)
9989                 return -EBADF;
9990
9991         ret = -EOPNOTSUPP;
9992         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9993                 goto out_fput;
9994
9995         ctx = f.file->private_data;
9996
9997         io_run_task_work();
9998
9999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10000         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10001         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10002         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10003                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10004 out_fput:
10005         fdput(f);
10006         return ret;
10007 }
10008
10009 static int __init io_uring_init(void)
10010 {
10011 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10012         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10013         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10014 } while (0)
10015
10016 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10017         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10018         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10042         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10043         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10044         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10045         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10046         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10047
10048         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10049         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10050         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10051                                 SLAB_ACCOUNT);
10052         return 0;
10053 };
10054 __initcall(io_uring_init);