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