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