fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/mmu_context.h>
  59 #include <linux/percpu.h>
  60 #include <linux/slab.h>
  61 #include <linux/kthread.h>
  62 #include <linux/blkdev.h>
  63 #include <linux/bvec.h>
  64 #include <linux/net.h>
  65 #include <net/sock.h>
  66 #include <net/af_unix.h>
  67 #include <net/scm.h>
  68 #include <linux/anon_inodes.h>
  69 #include <linux/sched/mm.h>
  70 #include <linux/uaccess.h>
  71 #include <linux/nospec.h>
  72 #include <linux/sizes.h>
  73 #include <linux/hugetlb.h>
  74 #include <linux/highmem.h>
  75 #include <linux/namei.h>
  76 #include <linux/fsnotify.h>
  77 #include <linux/fadvise.h>
  78 #include <linux/eventpoll.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/splice.h>
  81 #include <linux/task_work.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101
 102 struct io_uring {
 103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 105 };
 106
 107 /*
 108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 110  *
 111  * The offsets to the member fields are published through struct
 112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 113  */
 114 struct io_rings {
 115         /*
 116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 117          * masked to get valid indices.
 118          *
 119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 121          * cq ring.
 122          */
 123         struct io_uring         sq, cq;
 124         /*
 125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 126          * ring_entries - 1)
 127          */
 128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 131         /*
 132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 133          * invalid index stored in array
 134          *
 135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 137          * cached value).
 138          *
 139          * After a new SQ head value was read by the application this
 140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 141          * the new SQ head (and possibly more).
 142          */
 143         u32                     sq_dropped;
 144         /*
 145          * Runtime flags
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application.
 149          *
 150          * The application needs a full memory barrier before checking
 151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 152          */
 153         u32                     sq_flags;
 154         /*
 155          * Number of completion events lost because the queue was full;
 156          * this should be avoided by the application by making sure
 157          * there are not more requests pending than there is space in
 158          * the completion queue.
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 162          * cached value).
 163          *
 164          * As completion events come in out of order this counter is not
 165          * ordered with any other data.
 166          */
 167         u32                     cq_overflow;
 168         /*
 169          * Ring buffer of completion events.
 170          *
 171          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 172          * produced, so the application is allowed to modify pending
 173          * entries.
 174          */
 175         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 176 };
 177
 178 struct io_mapped_ubuf {
 179         u64             ubuf;
 180         size_t          len;
 181         struct          bio_vec *bvec;
 182         unsigned int    nr_bvecs;
 183 };
 184
 185 struct fixed_file_table {
 186         struct file             **files;
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_ref_node {
 190         struct percpu_ref               refs;
 191         struct list_head                node;
 192         struct list_head                file_list;
 193         struct fixed_file_data          *file_data;
 194         struct work_struct              work;
 195 };
 196
 197 struct fixed_file_data {
 198         struct fixed_file_table         *table;
 199         struct io_ring_ctx              *ctx;
 200
 201         struct percpu_ref               *cur_refs;
 202         struct percpu_ref               refs;
 203         struct completion               done;
 204         struct list_head                ref_list;
 205         spinlock_t                      lock;
 206 };
 207
 208 struct io_buffer {
 209         struct list_head list;
 210         __u64 addr;
 211         __s32 len;
 212         __u16 bid;
 213 };
 214
 215 struct io_ring_ctx {
 216         struct {
 217                 struct percpu_ref       refs;
 218         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 219
 220         struct {
 221                 unsigned int            flags;
 222                 unsigned int            compat: 1;
 223                 unsigned int            account_mem: 1;
 224                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 225                 unsigned int            drain_next: 1;
 226                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 227
 228                 /*
 229                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 230                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 231                  *
 232                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 233                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 234                  * the queue when needed.
 235                  *
 236                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 237                  * array.
 238                  */
 239                 u32                     *sq_array;
 240                 unsigned                cached_sq_head;
 241                 unsigned                sq_entries;
 242                 unsigned                sq_mask;
 243                 unsigned                sq_thread_idle;
 244                 unsigned                cached_sq_dropped;
 245                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 246                 unsigned long           sq_check_overflow;
 247
 248                 struct list_head        defer_list;
 249                 struct list_head        timeout_list;
 250                 struct list_head        cq_overflow_list;
 251
 252                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 253                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 254         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 255
 256         struct io_rings *rings;
 257
 258         /* IO offload */
 259         struct io_wq            *io_wq;
 260         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 261         struct mm_struct        *sqo_mm;
 262         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 263
 264         /*
 265          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 266          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 267          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 268          */
 269         struct fixed_file_data  *file_data;
 270         unsigned                nr_user_files;
 271         int                     ring_fd;
 272         struct file             *ring_file;
 273
 274         /* if used, fixed mapped user buffers */
 275         unsigned                nr_user_bufs;
 276         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 277
 278         struct user_struct      *user;
 279
 280         const struct cred       *creds;
 281
 282         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 283         struct completion       *completions;
 284
 285         /* if all else fails... */
 286         struct io_kiocb         *fallback_req;
 287
 288 #if defined(CONFIG_UNIX)
 289         struct socket           *ring_sock;
 290 #endif
 291
 292         struct idr              io_buffer_idr;
 293
 294         struct idr              personality_idr;
 295
 296         struct {
 297                 unsigned                cached_cq_tail;
 298                 unsigned                cq_entries;
 299                 unsigned                cq_mask;
 300                 atomic_t                cq_timeouts;
 301                 unsigned long           cq_check_overflow;
 302                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 303                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 304                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 305         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 306
 307         struct {
 308                 struct mutex            uring_lock;
 309                 wait_queue_head_t       wait;
 310         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 311
 312         struct {
 313                 spinlock_t              completion_lock;
 314
 315                 /*
 316                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 317                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 318                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 319                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 320                  */
 321                 struct list_head        poll_list;
 322                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 323                 unsigned                cancel_hash_bits;
 324                 bool                    poll_multi_file;
 325
 326                 spinlock_t              inflight_lock;
 327                 struct list_head        inflight_list;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct work_struct              exit_work;
 331 };
 332
 333 /*
 334  * First field must be the file pointer in all the
 335  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 336  */
 337 struct io_poll_iocb {
 338         struct file                     *file;
 339         union {
 340                 struct wait_queue_head  *head;
 341                 u64                     addr;
 342         };
 343         __poll_t                        events;
 344         bool                            done;
 345         bool                            canceled;
 346         struct wait_queue_entry         wait;
 347 };
 348
 349 struct io_close {
 350         struct file                     *file;
 351         struct file                     *put_file;
 352         int                             fd;
 353 };
 354
 355 struct io_timeout_data {
 356         struct io_kiocb                 *req;
 357         struct hrtimer                  timer;
 358         struct timespec64               ts;
 359         enum hrtimer_mode               mode;
 360 };
 361
 362 struct io_accept {
 363         struct file                     *file;
 364         struct sockaddr __user          *addr;
 365         int __user                      *addr_len;
 366         int                             flags;
 367         unsigned long                   nofile;
 368 };
 369
 370 struct io_sync {
 371         struct file                     *file;
 372         loff_t                          len;
 373         loff_t                          off;
 374         int                             flags;
 375         int                             mode;
 376 };
 377
 378 struct io_cancel {
 379         struct file                     *file;
 380         u64                             addr;
 381 };
 382
 383 struct io_timeout {
 384         struct file                     *file;
 385         u64                             addr;
 386         int                             flags;
 387         u32                             count;
 388 };
 389
 390 struct io_rw {
 391         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 392         struct kiocb                    kiocb;
 393         u64                             addr;
 394         u64                             len;
 395 };
 396
 397 struct io_connect {
 398         struct file                     *file;
 399         struct sockaddr __user          *addr;
 400         int                             addr_len;
 401 };
 402
 403 struct io_sr_msg {
 404         struct file                     *file;
 405         union {
 406                 struct user_msghdr __user *msg;
 407                 void __user             *buf;
 408         };
 409         int                             msg_flags;
 410         int                             bgid;
 411         size_t                          len;
 412         struct io_buffer                *kbuf;
 413 };
 414
 415 struct io_open {
 416         struct file                     *file;
 417         int                             dfd;
 418         union {
 419                 unsigned                mask;
 420         };
 421         struct filename                 *filename;
 422         struct statx __user             *buffer;
 423         struct open_how                 how;
 424         unsigned long                   nofile;
 425 };
 426
 427 struct io_files_update {
 428         struct file                     *file;
 429         u64                             arg;
 430         u32                             nr_args;
 431         u32                             offset;
 432 };
 433
 434 struct io_fadvise {
 435         struct file                     *file;
 436         u64                             offset;
 437         u32                             len;
 438         u32                             advice;
 439 };
 440
 441 struct io_madvise {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444         u32                             len;
 445         u32                             advice;
 446 };
 447
 448 struct io_epoll {
 449         struct file                     *file;
 450         int                             epfd;
 451         int                             op;
 452         int                             fd;
 453         struct epoll_event              event;
 454 };
 455
 456 struct io_splice {
 457         struct file                     *file_out;
 458         struct file                     *file_in;
 459         loff_t                          off_out;
 460         loff_t                          off_in;
 461         u64                             len;
 462         unsigned int                    flags;
 463 };
 464
 465 struct io_provide_buf {
 466         struct file                     *file;
 467         __u64                           addr;
 468         __s32                           len;
 469         __u32                           bgid;
 470         __u16                           nbufs;
 471         __u16                           bid;
 472 };
 473
 474 struct io_async_connect {
 475         struct sockaddr_storage         address;
 476 };
 477
 478 struct io_async_msghdr {
 479         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 480         struct iovec                    *iov;
 481         struct sockaddr __user          *uaddr;
 482         struct msghdr                   msg;
 483         struct sockaddr_storage         addr;
 484 };
 485
 486 struct io_async_rw {
 487         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 488         struct iovec                    *iov;
 489         ssize_t                         nr_segs;
 490         ssize_t                         size;
 491 };
 492
 493 struct io_async_ctx {
 494         union {
 495                 struct io_async_rw      rw;
 496                 struct io_async_msghdr  msg;
 497                 struct io_async_connect connect;
 498                 struct io_timeout_data  timeout;
 499         };
 500 };
 501
 502 enum {
 503         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 504         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 505         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 506         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 507         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 508         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 509
 510         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 511         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 512         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 513         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 514         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 515         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 516         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 517         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 518         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 519         REQ_F_ISREG_BIT,
 520         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 521         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 522         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 523         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 524         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
 525         REQ_F_POLLED_BIT,
 526         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 527         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 528
 529         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 530         __REQ_F_LAST_BIT,
 531 };
 532
 533 enum {
 534         /* ctx owns file */
 535         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 536         /* drain existing IO first */
 537         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 538         /* linked sqes */
 539         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 540         /* doesn't sever on completion < 0 */
 541         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 542         /* IOSQE_ASYNC */
 543         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 544         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 545         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 546
 547         /* head of a link */
 548         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 549         /* already grabbed next link */
 550         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 551         /* fail rest of links */
 552         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 553         /* on inflight list */
 554         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 555         /* read/write uses file position */
 556         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 557         /* must not punt to workers */
 558         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 559         /* polled IO has completed */
 560         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 561         /* has linked timeout */
 562         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 563         /* timeout request */
 564         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 565         /* regular file */
 566         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 567         /* must be punted even for NONBLOCK */
 568         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 569         /* no timeout sequence */
 570         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 571         /* completion under lock */
 572         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 573         /* needs cleanup */
 574         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 575         /* in overflow list */
 576         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
 577         /* already went through poll handler */
 578         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 579         /* buffer already selected */
 580         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 581         /* doesn't need file table for this request */
 582         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 583 };
 584
 585 struct async_poll {
 586         struct io_poll_iocb     poll;
 587         struct io_wq_work       work;
 588 };
 589
 590 /*
 591  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 592  * as the first entry in their struct definition. So you can
 593  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 594  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 595  */
 596 struct io_kiocb {
 597         union {
 598                 struct file             *file;
 599                 struct io_rw            rw;
 600                 struct io_poll_iocb     poll;
 601                 struct io_accept        accept;
 602                 struct io_sync          sync;
 603                 struct io_cancel        cancel;
 604                 struct io_timeout       timeout;
 605                 struct io_connect       connect;
 606                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 607                 struct io_open          open;
 608                 struct io_close         close;
 609                 struct io_files_update  files_update;
 610                 struct io_fadvise       fadvise;
 611                 struct io_madvise       madvise;
 612                 struct io_epoll         epoll;
 613                 struct io_splice        splice;
 614                 struct io_provide_buf   pbuf;
 615         };
 616
 617         struct io_async_ctx             *io;
 618         int                             cflags;
 619         bool                            needs_fixed_file;
 620         u8                              opcode;
 621
 622         struct io_ring_ctx      *ctx;
 623         struct list_head        list;
 624         unsigned int            flags;
 625         refcount_t              refs;
 626         struct task_struct      *task;
 627         unsigned long           fsize;
 628         u64                     user_data;
 629         u32                     result;
 630         u32                     sequence;
 631
 632         struct list_head        link_list;
 633
 634         struct list_head        inflight_entry;
 635
 636         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
 637
 638         union {
 639                 /*
 640                  * Only commands that never go async can use the below fields,
 641                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
 642                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
 643                  * restore the work, if needed.
 644                  */
 645                 struct {
 646                         struct callback_head    task_work;
 647                         struct hlist_node       hash_node;
 648                         struct async_poll       *apoll;
 649                 };
 650                 struct io_wq_work       work;
 651         };
 652 };
 653
 654 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 655 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 656
 657 struct io_submit_state {
 658         struct blk_plug         plug;
 659
 660         /*
 661          * io_kiocb alloc cache
 662          */
 663         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 664         unsigned int            free_reqs;
 665
 666         /*
 667          * File reference cache
 668          */
 669         struct file             *file;
 670         unsigned int            fd;
 671         unsigned int            has_refs;
 672         unsigned int            used_refs;
 673         unsigned int            ios_left;
 674 };
 675
 676 struct io_op_def {
 677         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 678         unsigned                async_ctx : 1;
 679         /* needs current->mm setup, does mm access */
 680         unsigned                needs_mm : 1;
 681         /* needs req->file assigned */
 682         unsigned                needs_file : 1;
 683         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 684         unsigned                fd_non_neg : 1;
 685         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 686         unsigned                hash_reg_file : 1;
 687         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 688         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 689         /* opcode is not supported by this kernel */
 690         unsigned                not_supported : 1;
 691         /* needs file table */
 692         unsigned                file_table : 1;
 693         /* needs ->fs */
 694         unsigned                needs_fs : 1;
 695         /* set if opcode supports polled "wait" */
 696         unsigned                pollin : 1;
 697         unsigned                pollout : 1;
 698         /* op supports buffer selection */
 699         unsigned                buffer_select : 1;
 700 };
 701
 702 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 703         [IORING_OP_NOP] = {},
 704         [IORING_OP_READV] = {
 705                 .async_ctx              = 1,
 706                 .needs_mm               = 1,
 707                 .needs_file             = 1,
 708                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 709                 .pollin                 = 1,
 710                 .buffer_select          = 1,
 711         },
 712         [IORING_OP_WRITEV] = {
 713                 .async_ctx              = 1,
 714                 .needs_mm               = 1,
 715                 .needs_file             = 1,
 716                 .hash_reg_file          = 1,
 717                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 718                 .pollout                = 1,
 719         },
 720         [IORING_OP_FSYNC] = {
 721                 .needs_file             = 1,
 722         },
 723         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 724                 .needs_file             = 1,
 725                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 726                 .pollin                 = 1,
 727         },
 728         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 729                 .needs_file             = 1,
 730                 .hash_reg_file          = 1,
 731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 732                 .pollout                = 1,
 733         },
 734         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 735                 .needs_file             = 1,
 736                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 737         },
 738         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 739         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 740                 .needs_file             = 1,
 741         },
 742         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 743                 .async_ctx              = 1,
 744                 .needs_mm               = 1,
 745                 .needs_file             = 1,
 746                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 747                 .needs_fs               = 1,
 748                 .pollout                = 1,
 749         },
 750         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 751                 .async_ctx              = 1,
 752                 .needs_mm               = 1,
 753                 .needs_file             = 1,
 754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 755                 .needs_fs               = 1,
 756                 .pollin                 = 1,
 757                 .buffer_select          = 1,
 758         },
 759         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 760                 .async_ctx              = 1,
 761                 .needs_mm               = 1,
 762         },
 763         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 764         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 765                 .needs_mm               = 1,
 766                 .needs_file             = 1,
 767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 768                 .file_table             = 1,
 769                 .pollin                 = 1,
 770         },
 771         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 772         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 773                 .async_ctx              = 1,
 774                 .needs_mm               = 1,
 775         },
 776         [IORING_OP_CONNECT] = {
 777                 .async_ctx              = 1,
 778                 .needs_mm               = 1,
 779                 .needs_file             = 1,
 780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 781                 .pollout                = 1,
 782         },
 783         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 784                 .needs_file             = 1,
 785         },
 786         [IORING_OP_OPENAT] = {
 787                 .needs_file             = 1,
 788                 .fd_non_neg             = 1,
 789                 .file_table             = 1,
 790                 .needs_fs               = 1,
 791         },
 792         [IORING_OP_CLOSE] = {
 793                 .needs_file             = 1,
 794                 .file_table             = 1,
 795         },
 796         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 797                 .needs_mm               = 1,
 798                 .file_table             = 1,
 799         },
 800         [IORING_OP_STATX] = {
 801                 .needs_mm               = 1,
 802                 .needs_file             = 1,
 803                 .fd_non_neg             = 1,
 804                 .needs_fs               = 1,
 805                 .file_table             = 1,
 806         },
 807         [IORING_OP_READ] = {
 808                 .needs_mm               = 1,
 809                 .needs_file             = 1,
 810                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 811                 .pollin                 = 1,
 812                 .buffer_select          = 1,
 813         },
 814         [IORING_OP_WRITE] = {
 815                 .needs_mm               = 1,
 816                 .needs_file             = 1,
 817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 818                 .pollout                = 1,
 819         },
 820         [IORING_OP_FADVISE] = {
 821                 .needs_file             = 1,
 822         },
 823         [IORING_OP_MADVISE] = {
 824                 .needs_mm               = 1,
 825         },
 826         [IORING_OP_SEND] = {
 827                 .needs_mm               = 1,
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollout                = 1,
 831         },
 832         [IORING_OP_RECV] = {
 833                 .needs_mm               = 1,
 834                 .needs_file             = 1,
 835                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 836                 .pollin                 = 1,
 837                 .buffer_select          = 1,
 838         },
 839         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 840                 .needs_file             = 1,
 841                 .fd_non_neg             = 1,
 842                 .file_table             = 1,
 843                 .needs_fs               = 1,
 844         },
 845         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 846                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 847                 .file_table             = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_SPLICE] = {
 850                 .needs_file             = 1,
 851                 .hash_reg_file          = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853         },
 854         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 855         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 856 };
 857
 858 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 859 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 860 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 861 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 862 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 863 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 864 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 865                                  struct io_uring_files_update *ip,
 866                                  unsigned nr_args);
 867 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 868 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 869 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
 870                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
 871 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
 872                            const struct io_uring_sqe *sqe);
 873
 874 static struct kmem_cache *req_cachep;
 875
 876 static const struct file_operations io_uring_fops;
 877
 878 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 879 {
 880 #if defined(CONFIG_UNIX)
 881         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 882                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 883
 884                 return ctx->ring_sock->sk;
 885         }
 886 #endif
 887         return NULL;
 888 }
 889 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 890
 891 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 892 {
 893         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 894
 895         complete(&ctx->completions[0]);
 896 }
 897
 898 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 899 {
 900         struct io_ring_ctx *ctx;
 901         int hash_bits;
 902
 903         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 904         if (!ctx)
 905                 return NULL;
 906
 907         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 908         if (!ctx->fallback_req)
 909                 goto err;
 910
 911         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 912         if (!ctx->completions)
 913                 goto err;
 914
 915         /*
 916          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 917          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 918          */
 919         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 920         hash_bits -= 5;
 921         if (hash_bits <= 0)
 922                 hash_bits = 1;
 923         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 924         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 925                                         GFP_KERNEL);
 926         if (!ctx->cancel_hash)
 927                 goto err;
 928         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 929
 930         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 931                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 932                 goto err;
 933
 934         ctx->flags = p->flags;
 935         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 936         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 937         init_completion(&ctx->completions[0]);
 938         init_completion(&ctx->completions[1]);
 939         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
 940         idr_init(&ctx->personality_idr);
 941         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 942         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 943         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 944         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 945         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 946         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 947         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 948         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 949         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 950         return ctx;
 951 err:
 952         if (ctx->fallback_req)
 953                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 954         kfree(ctx->completions);
 955         kfree(ctx->cancel_hash);
 956         kfree(ctx);
 957         return NULL;
 958 }
 959
 960 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 961 {
 962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 963
 964         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
 965                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 966 }
 967
 968 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 969 {
 970         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 971                 return __req_need_defer(req);
 972
 973         return false;
 974 }
 975
 976 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 977 {
 978         struct io_kiocb *req;
 979
 980         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 981         if (req && !req_need_defer(req)) {
 982                 list_del_init(&req->list);
 983                 return req;
 984         }
 985
 986         return NULL;
 987 }
 988
 989 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 990 {
 991         struct io_kiocb *req;
 992
 993         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 994         if (req) {
 995                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 996                         return NULL;
 997                 if (!__req_need_defer(req)) {
 998                         list_del_init(&req->list);
 999                         return req;
1000                 }
1001         }
1002
1003         return NULL;
1004 }
1005
1006 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1007 {
1008         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1009
1010         /* order cqe stores with ring update */
1011         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1012
1013         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1014                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1015                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1016         }
1017 }
1018
1019 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1020                                         const struct io_op_def *def)
1021 {
1022         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1023                 mmgrab(current->mm);
1024                 req->work.mm = current->mm;
1025         }
1026         if (!req->work.creds)
1027                 req->work.creds = get_current_cred();
1028         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1029                 spin_lock(&current->fs->lock);
1030                 if (!current->fs->in_exec) {
1031                         req->work.fs = current->fs;
1032                         req->work.fs->users++;
1033                 } else {
1034                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1035                 }
1036                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1037         }
1038         if (!req->work.task_pid)
1039                 req->work.task_pid = task_pid_vnr(current);
1040 }
1041
1042 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1043 {
1044         if (req->work.mm) {
1045                 mmdrop(req->work.mm);
1046                 req->work.mm = NULL;
1047         }
1048         if (req->work.creds) {
1049                 put_cred(req->work.creds);
1050                 req->work.creds = NULL;
1051         }
1052         if (req->work.fs) {
1053                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1054
1055                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1056                 if (--fs->users)
1057                         fs = NULL;
1058                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1059                 if (fs)
1060                         free_fs_struct(fs);
1061         }
1062 }
1063
1064 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1065                                       struct io_kiocb **link)
1066 {
1067         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1068
1069         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1070                 if (def->hash_reg_file)
1071                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1072         } else {
1073                 if (def->unbound_nonreg_file)
1074                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1075         }
1076
1077         io_req_work_grab_env(req, def);
1078
1079         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1080 }
1081
1082 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1083 {
1084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1085         struct io_kiocb *link;
1086
1087         io_prep_async_work(req, &link);
1088
1089         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1090                                         &req->work, req->flags);
1091         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1092
1093         if (link)
1094                 io_queue_linked_timeout(link);
1095 }
1096
1097 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1098 {
1099         int ret;
1100
1101         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1102         if (ret != -1) {
1103                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1104                 list_del_init(&req->list);
1105                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1106                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1107                 io_put_req(req);
1108         }
1109 }
1110
1111 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1112 {
1113         struct io_kiocb *req, *tmp;
1114
1115         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1116         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1117                 io_kill_timeout(req);
1118         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1119 }
1120
1121 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1122 {
1123         struct io_kiocb *req;
1124
1125         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
1126                 io_kill_timeout(req);
1127
1128         __io_commit_cqring(ctx);
1129
1130         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1131                 io_queue_async_work(req);
1132 }
1133
1134 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1135 {
1136         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1137         unsigned tail;
1138
1139         tail = ctx->cached_cq_tail;
1140         /*
1141          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1142          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1143          * fill the cq entry
1144          */
1145         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1146                 return NULL;
1147
1148         ctx->cached_cq_tail++;
1149         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1150 }
1151
1152 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         if (!ctx->cq_ev_fd)
1155                 return false;
1156         if (!ctx->eventfd_async)
1157                 return true;
1158         return io_wq_current_is_worker();
1159 }
1160
1161 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1162 {
1163         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1164                 wake_up(&ctx->wait);
1165         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1166                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1167         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1168                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1169 }
1170
1171 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1172 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1173 {
1174         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1175         struct io_uring_cqe *cqe;
1176         struct io_kiocb *req;
1177         unsigned long flags;
1178         LIST_HEAD(list);
1179
1180         if (!force) {
1181                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1182                         return true;
1183                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1184                     rings->cq_ring_entries))
1185                         return false;
1186         }
1187
1188         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1189
1190         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1191         if (force)
1192                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1193
1194         cqe = NULL;
1195         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1196                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1197                 if (!cqe && !force)
1198                         break;
1199
1200                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1201                                                 list);
1202                 list_move(&req->list, &list);
1203                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1204                 if (cqe) {
1205                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1206                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1207                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1208                 } else {
1209                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1210                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1211                 }
1212         }
1213
1214         io_commit_cqring(ctx);
1215         if (cqe) {
1216                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1217                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1218         }
1219         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1220         io_cqring_ev_posted(ctx);
1221
1222         while (!list_empty(&list)) {
1223                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1224                 list_del(&req->list);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227
1228         return cqe != NULL;
1229 }
1230
1231 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1232 {
1233         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1234         struct io_uring_cqe *cqe;
1235
1236         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1237
1238         /*
1239          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1240          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1241          * the ring.
1242          */
1243         cqe = io_get_cqring(ctx);
1244         if (likely(cqe)) {
1245                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1246                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1247                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1248         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1249                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1250                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1251         } else {
1252                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1253                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1254                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1255                 }
1256                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1257                 refcount_inc(&req->refs);
1258                 req->result = res;
1259                 req->cflags = cflags;
1260                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1261         }
1262 }
1263
1264 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1265 {
1266         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1267 }
1268
1269 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1270 {
1271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1272         unsigned long flags;
1273
1274         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1275         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1276         io_commit_cqring(ctx);
1277         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1278
1279         io_cqring_ev_posted(ctx);
1280 }
1281
1282 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1283 {
1284         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1285 }
1286
1287 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1288 {
1289         return req == (struct io_kiocb *)
1290                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1291 }
1292
1293 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1294 {
1295         struct io_kiocb *req;
1296
1297         req = ctx->fallback_req;
1298         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1299                 return req;
1300
1301         return NULL;
1302 }
1303
1304 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1305                                      struct io_submit_state *state)
1306 {
1307         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1308         struct io_kiocb *req;
1309
1310         if (!state) {
1311                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1312                 if (unlikely(!req))
1313                         goto fallback;
1314         } else if (!state->free_reqs) {
1315                 size_t sz;
1316                 int ret;
1317
1318                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1319                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1320
1321                 /*
1322                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1323                  * retry single alloc to be on the safe side.
1324                  */
1325                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1326                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1327                         if (!state->reqs[0])
1328                                 goto fallback;
1329                         ret = 1;
1330                 }
1331                 state->free_reqs = ret - 1;
1332                 req = state->reqs[ret - 1];
1333         } else {
1334                 state->free_reqs--;
1335                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1336         }
1337
1338         return req;
1339 fallback:
1340         return io_get_fallback_req(ctx);
1341 }
1342
1343 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1344                           bool fixed)
1345 {
1346         if (fixed)
1347                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1348         else
1349                 fput(file);
1350 }
1351
1352 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1353 {
1354         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1355                 io_cleanup_req(req);
1356
1357         kfree(req->io);
1358         if (req->file)
1359                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1360         if (req->task)
1361                 put_task_struct(req->task);
1362
1363         io_req_work_drop_env(req);
1364 }
1365
1366 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1367 {
1368         __io_req_aux_free(req);
1369
1370         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1371                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1372                 unsigned long flags;
1373
1374                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1375                 list_del(&req->inflight_entry);
1376                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1377                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1378                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1379         }
1380
1381         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1382         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1383                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1384         else
1385                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &req->ctx->fallback_req);
1386 }
1387
1388 struct req_batch {
1389         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1390         int to_free;
1391         int need_iter;
1392 };
1393
1394 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1395 {
1396         if (!rb->to_free)
1397                 return;
1398         if (rb->need_iter) {
1399                 int i, inflight = 0;
1400                 unsigned long flags;
1401
1402                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1403                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1404
1405                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1406                                 req->file = NULL;
1407                                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1408                         }
1409                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1410                                 inflight++;
1411                         __io_req_aux_free(req);
1412                 }
1413                 if (!inflight)
1414                         goto do_free;
1415
1416                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1417                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1418                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1419
1420                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1421                                 list_del(&req->inflight_entry);
1422                                 if (!--inflight)
1423                                         break;
1424                         }
1425                 }
1426                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1427
1428                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1429                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1430         }
1431 do_free:
1432         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1433         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1434         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1435 }
1436
1437 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1440         int ret;
1441
1442         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1443         if (ret != -1) {
1444                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1445                 io_commit_cqring(ctx);
1446                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1447                 io_put_req(req);
1448                 return true;
1449         }
1450
1451         return false;
1452 }
1453
1454 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1455 {
1456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1457         bool wake_ev = false;
1458
1459         /* Already got next link */
1460         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1461                 return;
1462
1463         /*
1464          * The list should never be empty when we are called here. But could
1465          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1466          * safe side.
1467          */
1468         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1469                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1470                                                 struct io_kiocb, link_list);
1471
1472                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1473                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1474                         list_del_init(&nxt->link_list);
1475                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1476                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1477                         continue;
1478                 }
1479
1480                 list_del_init(&req->link_list);
1481                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1482                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1483                 *nxtptr = nxt;
1484                 break;
1485         }
1486
1487         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1488         if (wake_ev)
1489                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1494  */
1495 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1496 {
1497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1498         unsigned long flags;
1499
1500         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1501
1502         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1503                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1504                                                 struct io_kiocb, link_list);
1505
1506                 list_del_init(&link->link_list);
1507                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1508
1509                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1510                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1511                         io_link_cancel_timeout(link);
1512                 } else {
1513                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1514                         __io_double_put_req(link);
1515                 }
1516                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1517         }
1518
1519         io_commit_cqring(ctx);
1520         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1521         io_cqring_ev_posted(ctx);
1522 }
1523
1524 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1525 {
1526         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1527                 return;
1528
1529         /*
1530          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1531          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1532          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1533          * of the chain.
1534          */
1535         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1536                 io_fail_links(req);
1537         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1538                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1539                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1540                 unsigned long flags;
1541
1542                 /*
1543                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1544                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1545                  * protect against that.
1546                  */
1547                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1548                 io_req_link_next(req, nxt);
1549                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1550         } else {
1551                 io_req_link_next(req, nxt);
1552         }
1553 }
1554
1555 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1558
1559         io_req_find_next(req, &nxt);
1560         __io_free_req(req);
1561
1562         if (nxt)
1563                 io_queue_async_work(nxt);
1564 }
1565
1566 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
1567 {
1568         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
1569         struct io_kiocb *link;
1570
1571         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1572         io_queue_linked_timeout(link);
1573         io_wq_submit_work(workptr);
1574 }
1575
1576 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1577 {
1578         struct io_kiocb *link;
1579         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1580
1581         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1582                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1583
1584         *workptr = &nxt->work;
1585         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1586         if (link)
1587                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1592  * was the last reference to this request.
1593  */
1594 __attribute__((nonnull))
1595 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1596 {
1597         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1598                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1599                 __io_free_req(req);
1600         }
1601 }
1602
1603 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1604 {
1605         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1606                 io_free_req(req);
1607 }
1608
1609 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1610                           struct io_wq_work **workptr)
1611 {
1612         /*
1613          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1614          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1615          * after the current handler returns.
1616          *
1617          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1618          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1619          */
1620         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1621                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1622
1623                 io_req_find_next(req, &nxt);
1624                 if (nxt)
1625                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1626         }
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1631  * within the completion handling itself.
1632  */
1633 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1634 {
1635         /* drop both submit and complete references */
1636         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1637                 __io_free_req(req);
1638 }
1639
1640 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1641 {
1642         /* drop both submit and complete references */
1643         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1644                 io_free_req(req);
1645 }
1646
1647 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1648 {
1649         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1650
1651         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1652                 /*
1653                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1654                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1655                  * entries. We cannot safely to it from here.
1656                  */
1657                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1658                         return -1U;
1659
1660                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1661         }
1662
1663         /* See comment at the top of this file */
1664         smp_rmb();
1665         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1666 }
1667
1668 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1669 {
1670         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1671
1672         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1673         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1674 }
1675
1676 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1679                 return false;
1680
1681         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1682                 rb->need_iter++;
1683
1684         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1685         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1686                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1687         return true;
1688 }
1689
1690 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1691 {
1692         struct io_buffer *kbuf;
1693         int cflags;
1694
1695         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1696         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1697         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1698         req->rw.addr = 0;
1699         kfree(kbuf);
1700         return cflags;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Find and free completed poll iocbs
1705  */
1706 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1707                                struct list_head *done)
1708 {
1709         struct req_batch rb;
1710         struct io_kiocb *req;
1711
1712         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1713         while (!list_empty(done)) {
1714                 int cflags = 0;
1715
1716                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1717                 list_del(&req->list);
1718
1719                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1720                         cflags = io_put_kbuf(req);
1721
1722                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1723                 (*nr_events)++;
1724
1725                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1726                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1727                         io_free_req(req);
1728         }
1729
1730         io_commit_cqring(ctx);
1731         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1732                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1733         io_free_req_many(ctx, &rb);
1734 }
1735
1736 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1737 {
1738         struct io_kiocb *req;
1739
1740         do {
1741                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1742                 list_del(&req->list);
1743                 refcount_inc(&req->refs);
1744                 io_queue_async_work(req);
1745         } while (!list_empty(again));
1746 }
1747
1748 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1749                         long min)
1750 {
1751         struct io_kiocb *req, *tmp;
1752         LIST_HEAD(done);
1753         LIST_HEAD(again);
1754         bool spin;
1755         int ret;
1756
1757         /*
1758          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1759          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1760          */
1761         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1762
1763         ret = 0;
1764         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1765                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1766
1767                 /*
1768                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1769                  * If we find a request that requires polling, break out
1770                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1771                  */
1772                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1773                         list_move_tail(&req->list, &done);
1774                         continue;
1775                 }
1776                 if (!list_empty(&done))
1777                         break;
1778
1779                 if (req->result == -EAGAIN) {
1780                         list_move_tail(&req->list, &again);
1781                         continue;
1782                 }
1783                 if (!list_empty(&again))
1784                         break;
1785
1786                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1787                 if (ret < 0)
1788                         break;
1789
1790                 if (ret && spin)
1791                         spin = false;
1792                 ret = 0;
1793         }
1794
1795         if (!list_empty(&done))
1796                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1797
1798         if (!list_empty(&again))
1799                 io_iopoll_queue(&again);
1800
1801         return ret;
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1806  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1807  * as a non-spinning completion check.
1808  */
1809 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1810                                 long min)
1811 {
1812         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1813                 int ret;
1814
1815                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1816                 if (ret < 0)
1817                         return ret;
1818                 if (!min || *nr_events >= min)
1819                         return 0;
1820         }
1821
1822         return 1;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1827  * find and complete them.
1828  */
1829 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1830 {
1831         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1832                 return;
1833
1834         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1835         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1836                 unsigned int nr_events = 0;
1837
1838                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1839
1840                 /*
1841                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1842                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1843                  */
1844                 cond_resched();
1845         }
1846         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1847 }
1848
1849 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1850                            long min)
1851 {
1852         int iters = 0, ret = 0;
1853
1854         /*
1855          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1856          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1857          * that got punted to a workqueue.
1858          */
1859         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1860         do {
1861                 int tmin = 0;
1862
1863                 /*
1864                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1865                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1866                  * already triggered a CQE (eg in error).
1867                  */
1868                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1869                         break;
1870
1871                 /*
1872                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1873                  * application entering polling for a command before it gets
1874                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1875                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1876                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1877                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1878                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1879                  * very same mutex.
1880                  */
1881                 if (!(++iters & 7)) {
1882                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1883                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1884                 }
1885
1886                 if (*nr_events < min)
1887                         tmin = min - *nr_events;
1888
1889                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1890                 if (ret <= 0)
1891                         break;
1892                 ret = 0;
1893         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1894
1895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1896         return ret;
1897 }
1898
1899 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1900 {
1901         /*
1902          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1903          * thread.
1904          */
1905         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1906                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1907
1908                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1909         }
1910         file_end_write(req->file);
1911 }
1912
1913 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1914 {
1915         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1916                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1917 }
1918
1919 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1920 {
1921         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1922         int cflags = 0;
1923
1924         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1925                 kiocb_end_write(req);
1926
1927         if (res != req->result)
1928                 req_set_fail_links(req);
1929         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1930                 cflags = io_put_kbuf(req);
1931         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1932 }
1933
1934 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1935 {
1936         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1937
1938         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1939         io_put_req(req);
1940 }
1941
1942 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1943 {
1944         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1945
1946         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1947                 kiocb_end_write(req);
1948
1949         if (res != req->result)
1950                 req_set_fail_links(req);
1951         req->result = res;
1952         if (res != -EAGAIN)
1953                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1958  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1959  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1960  * accessing the kiocb cookie.
1961  */
1962 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1963 {
1964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1965
1966         /*
1967          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1968          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1969          * different devices.
1970          */
1971         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1972                 ctx->poll_multi_file = false;
1973         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1974                 struct io_kiocb *list_req;
1975
1976                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1977                                                 list);
1978                 if (list_req->file != req->file)
1979                         ctx->poll_multi_file = true;
1980         }
1981
1982         /*
1983          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1984          * it to the front so we find it first.
1985          */
1986         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1987                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1988         else
1989                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1990
1991         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1992             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
1993                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1994 }
1995
1996 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1997 {
1998         if (state->file) {
1999                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2000
2001                 if (diff)
2002                         fput_many(state->file, diff);
2003                 state->file = NULL;
2004         }
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2009  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2010  * has more than one submission.
2011  */
2012 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2013 {
2014         if (!state)
2015                 return fget(fd);
2016
2017         if (state->file) {
2018                 if (state->fd == fd) {
2019                         state->used_refs++;
2020                         state->ios_left--;
2021                         return state->file;
2022                 }
2023                 io_file_put(state);
2024         }
2025         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2026         if (!state->file)
2027                 return NULL;
2028
2029         state->fd = fd;
2030         state->has_refs = state->ios_left;
2031         state->used_refs = 1;
2032         state->ios_left--;
2033         return state->file;
2034 }
2035
2036 /*
2037  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2038  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2039  * inline.
2040  */
2041 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2042 {
2043         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2044
2045         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2046                 return true;
2047         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2048                 return true;
2049
2050         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2051                 return false;
2052
2053         if (rw == READ)
2054                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2055
2056         return file->f_op->write_iter != NULL;
2057 }
2058
2059 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2060                       bool force_nonblock)
2061 {
2062         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2063         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2064         unsigned ioprio;
2065         int ret;
2066
2067         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2068                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2069
2070         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2071         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2072                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2073                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2074         }
2075         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2076         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2077         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2078         if (unlikely(ret))
2079                 return ret;
2080
2081         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2082         if (ioprio) {
2083                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2084                 if (ret)
2085                         return ret;
2086
2087                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2088         } else
2089                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2090
2091         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2092         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2093             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
2094                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2095
2096         if (force_nonblock)
2097                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2098
2099         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2100                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2101                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2102                         return -EOPNOTSUPP;
2103
2104                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2105                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2106                 req->result = 0;
2107         } else {
2108                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2109                         return -EINVAL;
2110                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2111         }
2112
2113         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2114         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2115         /* we own ->private, reuse it for the buffer index  / buffer ID */
2116         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
2117                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2122 {
2123         switch (ret) {
2124         case -EIOCBQUEUED:
2125                 break;
2126         case -ERESTARTSYS:
2127         case -ERESTARTNOINTR:
2128         case -ERESTARTNOHAND:
2129         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2130                 /*
2131                  * We can't just restart the syscall, since previously
2132                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2133                  * IO with EINTR.
2134                  */
2135                 ret = -EINTR;
2136                 /* fall through */
2137         default:
2138                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2139         }
2140 }
2141
2142 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2143 {
2144         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2145
2146         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2147                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2148         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2149                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2150         else
2151                 io_rw_done(kiocb, ret);
2152 }
2153
2154 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2155                                struct iov_iter *iter)
2156 {
2157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2158         size_t len = req->rw.len;
2159         struct io_mapped_ubuf *imu;
2160         unsigned index, buf_index;
2161         size_t offset;
2162         u64 buf_addr;
2163
2164         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2165         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2166                 return -EFAULT;
2167
2168         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2169         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2170                 return -EFAULT;
2171
2172         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2173         imu = &ctx->user_bufs[index];
2174         buf_addr = req->rw.addr;
2175
2176         /* overflow */
2177         if (buf_addr + len < buf_addr)
2178                 return -EFAULT;
2179         /* not inside the mapped region */
2180         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2181                 return -EFAULT;
2182
2183         /*
2184          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2185          * and advance us to the beginning.
2186          */
2187         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2188         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2189
2190         if (offset) {
2191                 /*
2192                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2193                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2194                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2195                  * we know that:
2196                  *
2197                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2198                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2199                  *    first and last bvec
2200                  *
2201                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2202                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2203                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2204                  * since we can just skip the first segment, which may not
2205                  * be PAGE_SIZE aligned.
2206                  */
2207                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2208
2209                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2210                         iov_iter_advance(iter, offset);
2211                 } else {
2212                         unsigned long seg_skip;
2213
2214                         /* skip first vec */
2215                         offset -= bvec->bv_len;
2216                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2217
2218                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2219                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2220                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2221                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2222                 }
2223         }
2224
2225         return len;
2226 }
2227
2228 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2229 {
2230         if (needs_lock)
2231                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2232 }
2233
2234 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2235 {
2236         /*
2237          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2238          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2239          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2240          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2241          */
2242         if (needs_lock)
2243                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2244 }
2245
2246 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2247                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2248                                           bool needs_lock)
2249 {
2250         struct io_buffer *head;
2251
2252         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2253                 return kbuf;
2254
2255         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2256
2257         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2258
2259         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2260         if (head) {
2261                 if (!list_empty(&head->list)) {
2262                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2263                                                         list);
2264                         list_del(&kbuf->list);
2265                 } else {
2266                         kbuf = head;
2267                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2268                 }
2269                 if (*len > kbuf->len)
2270                         *len = kbuf->len;
2271         } else {
2272                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2273         }
2274
2275         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2276
2277         return kbuf;
2278 }
2279
2280 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2281                                         bool needs_lock)
2282 {
2283         struct io_buffer *kbuf;
2284         int bgid;
2285
2286         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2287         bgid = (int) (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2288         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2289         if (IS_ERR(kbuf))
2290                 return kbuf;
2291         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2292         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2293         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2294 }
2295
2296 #ifdef CONFIG_COMPAT
2297 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2298                                 bool needs_lock)
2299 {
2300         struct compat_iovec __user *uiov;
2301         compat_ssize_t clen;
2302         void __user *buf;
2303         ssize_t len;
2304
2305         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2306         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2307                 return -EFAULT;
2308         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2309                 return -EFAULT;
2310         if (clen < 0)
2311                 return -EINVAL;
2312
2313         len = clen;
2314         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2315         if (IS_ERR(buf))
2316                 return PTR_ERR(buf);
2317         iov[0].iov_base = buf;
2318         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2319         return 0;
2320 }
2321 #endif
2322
2323 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2324                                       bool needs_lock)
2325 {
2326         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2327         void __user *buf;
2328         ssize_t len;
2329
2330         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2331                 return -EFAULT;
2332
2333         len = iov[0].iov_len;
2334         if (len < 0)
2335                 return -EINVAL;
2336         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2337         if (IS_ERR(buf))
2338                 return PTR_ERR(buf);
2339         iov[0].iov_base = buf;
2340         iov[0].iov_len = len;
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2345                                     bool needs_lock)
2346 {
2347         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2348                 return 0;
2349         if (!req->rw.len)
2350                 return 0;
2351         else if (req->rw.len > 1)
2352                 return -EINVAL;
2353
2354 #ifdef CONFIG_COMPAT
2355         if (req->ctx->compat)
2356                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2357 #endif
2358
2359         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2360 }
2361
2362 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2363                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2364                                bool needs_lock)
2365 {
2366         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2367         size_t sqe_len = req->rw.len;
2368         ssize_t ret;
2369         u8 opcode;
2370
2371         opcode = req->opcode;
2372         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2373                 *iovec = NULL;
2374                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2375         }
2376
2377         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2378         if (req->rw.kiocb.private && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2379                 return -EINVAL;
2380
2381         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2382                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2383                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2384                         if (IS_ERR(buf)) {
2385                                 *iovec = NULL;
2386                                 return PTR_ERR(buf);
2387                         }
2388                         req->rw.len = sqe_len;
2389                 }
2390
2391                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2392                 *iovec = NULL;
2393                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2394         }
2395
2396         if (req->io) {
2397                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2398
2399                 *iovec = iorw->iov;
2400                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2401                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2402                         *iovec = NULL;
2403                 return iorw->size;
2404         }
2405
2406         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2407                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2408                 if (!ret) {
2409                         ret = (*iovec)->iov_len;
2410                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2411                 }
2412                 *iovec = NULL;
2413                 return ret;
2414         }
2415
2416 #ifdef CONFIG_COMPAT
2417         if (req->ctx->compat)
2418                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2419                                                 iovec, iter);
2420 #endif
2421
2422         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2423 }
2424
2425 /*
2426  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2427  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2428  */
2429 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2430                            struct iov_iter *iter)
2431 {
2432         ssize_t ret = 0;
2433
2434         /*
2435          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2436          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2437          * the kiocb to be handled from an async context.
2438          */
2439         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2440                 return -EOPNOTSUPP;
2441         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2442                 return -EAGAIN;
2443
2444         while (iov_iter_count(iter)) {
2445                 struct iovec iovec;
2446                 ssize_t nr;
2447
2448                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2449                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2450                 } else {
2451                         /* fixed buffers import bvec */
2452                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2453                                                 + iter->iov_offset;
2454                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2455                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2456                 }
2457
2458                 if (rw == READ) {
2459                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2460                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2461                 } else {
2462                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2463                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2464                 }
2465
2466                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2467                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2468
2469                 if (nr < 0) {
2470                         if (!ret)
2471                                 ret = nr;
2472                         break;
2473                 }
2474                 ret += nr;
2475                 if (nr != iovec.iov_len)
2476                         break;
2477                 iov_iter_advance(iter, nr);
2478         }
2479
2480         return ret;
2481 }
2482
2483 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2484                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2485                           struct iov_iter *iter)
2486 {
2487         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2488         req->io->rw.size = io_size;
2489         req->io->rw.iov = iovec;
2490         if (!req->io->rw.iov) {
2491                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2492                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2493                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2494                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2495         } else {
2496                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2497         }
2498 }
2499
2500 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2501 {
2502         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2503         return req->io == NULL;
2504 }
2505
2506 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2507 {
2508         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2509                 return 0;
2510
2511         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2512 }
2513
2514 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2515                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2516                              struct iov_iter *iter)
2517 {
2518         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2519                 return 0;
2520         if (!req->io) {
2521                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2522                         return -ENOMEM;
2523
2524                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2525         }
2526         return 0;
2527 }
2528
2529 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2530                         bool force_nonblock)
2531 {
2532         struct io_async_ctx *io;
2533         struct iov_iter iter;
2534         ssize_t ret;
2535
2536         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2537         if (ret)
2538                 return ret;
2539
2540         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2541                 return -EBADF;
2542
2543         /* either don't need iovec imported or already have it */
2544         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2545                 return 0;
2546
2547         io = req->io;
2548         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2549         req->io = NULL;
2550         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2551         req->io = io;
2552         if (ret < 0)
2553                 return ret;
2554
2555         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2556         return 0;
2557 }
2558
2559 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2560 {
2561         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2562         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2563         struct iov_iter iter;
2564         size_t iov_count;
2565         ssize_t io_size, ret;
2566
2567         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2568         if (ret < 0)
2569                 return ret;
2570
2571         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2572         if (!force_nonblock)
2573                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2574
2575         req->result = 0;
2576         io_size = ret;
2577         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2578                 req->result = io_size;
2579
2580         /*
2581          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2582          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2583          */
2584         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
2585                 goto copy_iov;
2586
2587         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2588         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2589         if (!ret) {
2590                 ssize_t ret2;
2591
2592                 if (req->file->f_op->read_iter)
2593                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2594                 else
2595                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2596
2597                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2598                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2599                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2600                 } else {
2601 copy_iov:
2602                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2603                                                 inline_vecs, &iter);
2604                         if (ret)
2605                                 goto out_free;
2606                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2607                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2608                             !file_can_poll(req->file))
2609                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2610                         return -EAGAIN;
2611                 }
2612         }
2613 out_free:
2614         kfree(iovec);
2615         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2616         return ret;
2617 }
2618
2619 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2620                          bool force_nonblock)
2621 {
2622         struct io_async_ctx *io;
2623         struct iov_iter iter;
2624         ssize_t ret;
2625
2626         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2627         if (ret)
2628                 return ret;
2629
2630         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2631                 return -EBADF;
2632
2633         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2634
2635         /* either don't need iovec imported or already have it */
2636         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2637                 return 0;
2638
2639         io = req->io;
2640         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2641         req->io = NULL;
2642         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2643         req->io = io;
2644         if (ret < 0)
2645                 return ret;
2646
2647         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2648         return 0;
2649 }
2650
2651 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2652 {
2653         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2654         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2655         struct iov_iter iter;
2656         size_t iov_count;
2657         ssize_t ret, io_size;
2658
2659         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2660         if (ret < 0)
2661                 return ret;
2662
2663         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2664         if (!force_nonblock)
2665                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2666
2667         req->result = 0;
2668         io_size = ret;
2669         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2670                 req->result = io_size;
2671
2672         /*
2673          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2674          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2675          */
2676         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
2677                 goto copy_iov;
2678
2679         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2680         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2681             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2682                 goto copy_iov;
2683
2684         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2685         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2686         if (!ret) {
2687                 ssize_t ret2;
2688
2689                 /*
2690                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2691                  * which will be released by another thread in
2692                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2693                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2694                  * we return to userspace.
2695                  */
2696                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2697                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2698                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2699                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2700                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2701                 }
2702                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2703
2704                 if (!force_nonblock)
2705                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2706
2707                 if (req->file->f_op->write_iter)
2708                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2709                 else
2710                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2711
2712                 if (!force_nonblock)
2713                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2714
2715                 /*
2716                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2717                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2718                  */
2719                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2720                         ret2 = -EAGAIN;
2721                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2722                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2723                 } else {
2724 copy_iov:
2725                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2726                                                 inline_vecs, &iter);
2727                         if (ret)
2728                                 goto out_free;
2729                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2730                         if (!file_can_poll(req->file))
2731                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2732                         return -EAGAIN;
2733                 }
2734         }
2735 out_free:
2736         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2737         kfree(iovec);
2738         return ret;
2739 }
2740
2741 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2742 {
2743         struct io_splice* sp = &req->splice;
2744         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2745         int ret;
2746
2747         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2748                 return 0;
2749
2750         sp->file_in = NULL;
2751         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2752         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2753         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2754         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2755
2756         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2757                 return -EINVAL;
2758
2759         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2760                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2761         if (ret)
2762                 return ret;
2763         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2764
2765         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode))
2766                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2767
2768         return 0;
2769 }
2770
2771 static bool io_splice_punt(struct file *file, int rw)
2772 {
2773         if (get_pipe_info(file))
2774                 return false;
2775         if (!io_file_supports_async(file, rw))
2776                 return true;
2777         return !(file->f_flags & O_NONBLOCK);
2778 }
2779
2780 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2781 {
2782         struct io_splice *sp = &req->splice;
2783         struct file *in = sp->file_in;
2784         struct file *out = sp->file_out;
2785         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2786         loff_t *poff_in, *poff_out;
2787         long ret;
2788
2789         if (force_nonblock) {
2790                 if (io_splice_punt(in, READ) || io_splice_punt(out, WRITE))
2791                         return -EAGAIN;
2792                 flags |= SPLICE_F_NONBLOCK;
2793         }
2794
2795         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2796         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2797         ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2798         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2799                 return -EAGAIN;
2800
2801         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2802         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2803
2804         io_cqring_add_event(req, ret);
2805         if (ret != sp->len)
2806                 req_set_fail_links(req);
2807         io_put_req(req);
2808         return 0;
2809 }
2810
2811 /*
2812  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2813  */
2814 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2815 {
2816         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2817
2818         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2819                 return -EINVAL;
2820
2821         io_cqring_add_event(req, 0);
2822         io_put_req(req);
2823         return 0;
2824 }
2825
2826 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2827 {
2828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2829
2830         if (!req->file)
2831                 return -EBADF;
2832
2833         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2834                 return -EINVAL;
2835         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2836                 return -EINVAL;
2837
2838         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2839         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2840                 return -EINVAL;
2841
2842         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2843         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2848 {
2849         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2850                 req_set_fail_links(req);
2851                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2852                 io_put_req(req);
2853                 return true;
2854         }
2855
2856         return false;
2857 }
2858
2859 static void __io_fsync(struct io_kiocb *req)
2860 {
2861         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2862         int ret;
2863
2864         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2865                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2866                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2867         if (ret < 0)
2868                 req_set_fail_links(req);
2869         io_cqring_add_event(req, ret);
2870         io_put_req(req);
2871 }
2872
2873 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2874 {
2875         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2876
2877         if (io_req_cancelled(req))
2878                 return;
2879         __io_fsync(req);
2880         io_steal_work(req, workptr);
2881 }
2882
2883 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2884 {
2885         /* fsync always requires a blocking context */
2886         if (force_nonblock) {
2887                 req->work.func = io_fsync_finish;
2888                 return -EAGAIN;
2889         }
2890         __io_fsync(req);
2891         return 0;
2892 }
2893
2894 static void __io_fallocate(struct io_kiocb *req)
2895 {
2896         int ret;
2897
2898         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2899         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2900                                 req->sync.len);
2901         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2902         if (ret < 0)
2903                 req_set_fail_links(req);
2904         io_cqring_add_event(req, ret);
2905         io_put_req(req);
2906 }
2907
2908 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2909 {
2910         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2911
2912         if (io_req_cancelled(req))
2913                 return;
2914         __io_fallocate(req);
2915         io_steal_work(req, workptr);
2916 }
2917
2918 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2919                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2920 {
2921         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2922                 return -EINVAL;
2923
2924         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2925         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2926         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2927         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2932 {
2933         /* fallocate always requiring blocking context */
2934         if (force_nonblock) {
2935                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2936                 return -EAGAIN;
2937         }
2938
2939         __io_fallocate(req);
2940         return 0;
2941 }
2942
2943 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2944 {
2945         const char __user *fname;
2946         int ret;
2947
2948         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2949                 return -EINVAL;
2950         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2951                 return -EBADF;
2952         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2953                 return 0;
2954
2955         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2956         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2957         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2958         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2959         if (force_o_largefile())
2960                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2961
2962         req->open.filename = getname(fname);
2963         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2964                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2965                 req->open.filename = NULL;
2966                 return ret;
2967         }
2968
2969         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
2970         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2971         return 0;
2972 }
2973
2974 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2975 {
2976         struct open_how __user *how;
2977         const char __user *fname;
2978         size_t len;
2979         int ret;
2980
2981         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2982                 return -EINVAL;
2983         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2984                 return -EBADF;
2985         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2986                 return 0;
2987
2988         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2989         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2990         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2991         len = READ_ONCE(sqe->len);
2992
2993         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2994                 return -EINVAL;
2995
2996         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2997                                         len);
2998         if (ret)
2999                 return ret;
3000
3001         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3002                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3003
3004         req->open.filename = getname(fname);
3005         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3006                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3007                 req->open.filename = NULL;
3008                 return ret;
3009         }
3010
3011         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3012         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3013         return 0;
3014 }
3015
3016 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3017 {
3018         struct open_flags op;
3019         struct file *file;
3020         int ret;
3021
3022         if (force_nonblock)
3023                 return -EAGAIN;
3024
3025         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3026         if (ret)
3027                 goto err;
3028
3029         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3030         if (ret < 0)
3031                 goto err;
3032
3033         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3034         if (IS_ERR(file)) {
3035                 put_unused_fd(ret);
3036                 ret = PTR_ERR(file);
3037         } else {
3038                 fsnotify_open(file);
3039                 fd_install(ret, file);
3040         }
3041 err:
3042         putname(req->open.filename);
3043         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3044         if (ret < 0)
3045                 req_set_fail_links(req);
3046         io_cqring_add_event(req, ret);
3047         io_put_req(req);
3048         return 0;
3049 }
3050
3051 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3052 {
3053         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
3054         return io_openat2(req, force_nonblock);
3055 }
3056
3057 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3058                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3059 {
3060         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3061         u64 tmp;
3062
3063         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3064                 return -EINVAL;
3065
3066         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3067         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3068                 return -EINVAL;
3069
3070         memset(p, 0, sizeof(*p));
3071         p->nbufs = tmp;
3072         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3073         return 0;
3074 }
3075
3076 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3077                                int bgid, unsigned nbufs)
3078 {
3079         unsigned i = 0;
3080
3081         /* shouldn't happen */
3082         if (!nbufs)
3083                 return 0;
3084
3085         /* the head kbuf is the list itself */
3086         while (!list_empty(&buf->list)) {
3087                 struct io_buffer *nxt;
3088
3089                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3090                 list_del(&nxt->list);
3091                 kfree(nxt);
3092                 if (++i == nbufs)
3093                         return i;
3094         }
3095         i++;
3096         kfree(buf);
3097         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3098
3099         return i;
3100 }
3101
3102 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3103 {
3104         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3106         struct io_buffer *head;
3107         int ret = 0;
3108
3109         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3110
3111         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3112
3113         ret = -ENOENT;
3114         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3115         if (head)
3116                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3117
3118         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3119         if (ret < 0)
3120                 req_set_fail_links(req);
3121         io_cqring_add_event(req, ret);
3122         io_put_req(req);
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3127                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3128 {
3129         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3130         u64 tmp;
3131
3132         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3133                 return -EINVAL;
3134
3135         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3136         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3137                 return -E2BIG;
3138         p->nbufs = tmp;
3139         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3140         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3141
3142         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), p->len))
3143                 return -EFAULT;
3144
3145         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3146         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3147         if (tmp > USHRT_MAX)
3148                 return -E2BIG;
3149         p->bid = tmp;
3150         return 0;
3151 }
3152
3153 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3154 {
3155         struct io_buffer *buf;
3156         u64 addr = pbuf->addr;
3157         int i, bid = pbuf->bid;
3158
3159         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3160                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3161                 if (!buf)
3162                         break;
3163
3164                 buf->addr = addr;
3165                 buf->len = pbuf->len;
3166                 buf->bid = bid;
3167                 addr += pbuf->len;
3168                 bid++;
3169                 if (!*head) {
3170                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3171                         *head = buf;
3172                 } else {
3173                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3174                 }
3175         }
3176
3177         return i ? i : -ENOMEM;
3178 }
3179
3180 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3181 {
3182         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3184         struct io_buffer *head, *list;
3185         int ret = 0;
3186
3187         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3188
3189         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3190
3191         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3192
3193         ret = io_add_buffers(p, &head);
3194         if (ret < 0)
3195                 goto out;
3196
3197         if (!list) {
3198                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3199                                         GFP_KERNEL);
3200                 if (ret < 0) {
3201                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3202                         goto out;
3203                 }
3204         }
3205 out:
3206         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3207         if (ret < 0)
3208                 req_set_fail_links(req);
3209         io_cqring_add_event(req, ret);
3210         io_put_req(req);
3211         return 0;
3212 }
3213
3214 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3215                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3216 {
3217 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3218         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3219                 return -EINVAL;
3220
3221         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3222         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3223         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3224
3225         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3226                 struct epoll_event __user *ev;
3227
3228                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3229                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3230                         return -EFAULT;
3231         }
3232
3233         return 0;
3234 #else
3235         return -EOPNOTSUPP;
3236 #endif
3237 }
3238
3239 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3240 {
3241 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3242         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3243         int ret;
3244
3245         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3246         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3247                 return -EAGAIN;
3248
3249         if (ret < 0)
3250                 req_set_fail_links(req);
3251         io_cqring_add_event(req, ret);
3252         io_put_req(req);
3253         return 0;
3254 #else
3255         return -EOPNOTSUPP;
3256 #endif
3257 }
3258
3259 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3260 {
3261 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3262         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3263                 return -EINVAL;
3264
3265         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3266         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3267         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3268         return 0;
3269 #else
3270         return -EOPNOTSUPP;
3271 #endif
3272 }
3273
3274 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3275 {
3276 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3277         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3278         int ret;
3279
3280         if (force_nonblock)
3281                 return -EAGAIN;
3282
3283         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3284         if (ret < 0)
3285                 req_set_fail_links(req);
3286         io_cqring_add_event(req, ret);
3287         io_put_req(req);
3288         return 0;
3289 #else
3290         return -EOPNOTSUPP;
3291 #endif
3292 }
3293
3294 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3295 {
3296         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3297                 return -EINVAL;
3298
3299         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3300         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3301         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3306 {
3307         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3308         int ret;
3309
3310         if (force_nonblock) {
3311                 switch (fa->advice) {
3312                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3313                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3314                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3315                         break;
3316                 default:
3317                         return -EAGAIN;
3318                 }
3319         }
3320
3321         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3322         if (ret < 0)
3323                 req_set_fail_links(req);
3324         io_cqring_add_event(req, ret);
3325         io_put_req(req);
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3330 {
3331         const char __user *fname;
3332         unsigned lookup_flags;
3333         int ret;
3334
3335         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3336                 return -EINVAL;
3337         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3338                 return -EBADF;
3339         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3340                 return 0;
3341
3342         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3343         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3344         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3345         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3346         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3347
3348         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
3349                 return -EINVAL;
3350
3351         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
3352         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3353                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3354                 req->open.filename = NULL;
3355                 return ret;
3356         }
3357
3358         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3363 {
3364         struct io_open *ctx = &req->open;
3365         unsigned lookup_flags;
3366         struct path path;
3367         struct kstat stat;
3368         int ret;
3369
3370         if (force_nonblock) {
3371                 /* only need file table for an actual valid fd */
3372                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3373                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3374                 return -EAGAIN;
3375         }
3376
3377         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
3378                 return -EINVAL;
3379
3380 retry:
3381         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
3382         ctx->filename->refcnt++;
3383
3384         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
3385                                 NULL);
3386         if (ret)
3387                 goto err;
3388
3389         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
3390         path_put(&path);
3391         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
3392                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
3393                 goto retry;
3394         }
3395         if (!ret)
3396                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
3397 err:
3398         putname(ctx->filename);
3399         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3400         if (ret < 0)
3401                 req_set_fail_links(req);
3402         io_cqring_add_event(req, ret);
3403         io_put_req(req);
3404         return 0;
3405 }
3406
3407 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3408 {
3409         /*
3410          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3411          * leave the 'file' in an undeterminate state.
3412          */
3413         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3414
3415         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3416             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3417                 return -EINVAL;
3418         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3419                 return -EBADF;
3420
3421         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3422         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
3423             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3424                 return -EBADF;
3425
3426         return 0;
3427 }
3428
3429 /* only called when __close_fd_get_file() is done */
3430 static void __io_close_finish(struct io_kiocb *req)
3431 {
3432         int ret;
3433
3434         ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
3435         if (ret < 0)
3436                 req_set_fail_links(req);
3437         io_cqring_add_event(req, ret);
3438         fput(req->close.put_file);
3439         io_put_req(req);
3440 }
3441
3442 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
3443 {
3444         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3445
3446         /* not cancellable, don't do io_req_cancelled() */
3447         __io_close_finish(req);
3448         io_steal_work(req, workptr);
3449 }
3450
3451 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3452 {
3453         int ret;
3454
3455         req->close.put_file = NULL;
3456         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
3457         if (ret < 0)
3458                 return ret;
3459
3460         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3461         if (req->close.put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3462                 /* submission ref will be dropped, take it for async */
3463                 refcount_inc(&req->refs);
3464
3465                 req->work.func = io_close_finish;
3466                 /*
3467                  * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
3468                  * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
3469                  * the file again and cause a double CQE entry for this request
3470                  */
3471                 io_queue_async_work(req);
3472                 return 0;
3473         }
3474
3475         /*
3476          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
3477          * fput() to async context.
3478          */
3479         __io_close_finish(req);
3480         return 0;
3481 }
3482
3483 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3484 {
3485         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3486
3487         if (!req->file)
3488                 return -EBADF;
3489
3490         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3491                 return -EINVAL;
3492         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3493                 return -EINVAL;
3494
3495         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3496         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3497         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 static void __io_sync_file_range(struct io_kiocb *req)
3502 {
3503         int ret;
3504
3505         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3506                                 req->sync.flags);
3507         if (ret < 0)
3508                 req_set_fail_links(req);
3509         io_cqring_add_event(req, ret);
3510         io_put_req(req);
3511 }
3512
3513
3514 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
3515 {
3516         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3517
3518         if (io_req_cancelled(req))
3519                 return;
3520         __io_sync_file_range(req);
3521         io_put_req(req); /* put submission ref */
3522 }
3523
3524 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3525 {
3526         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3527         if (force_nonblock) {
3528                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
3529                 return -EAGAIN;
3530         }
3531
3532         __io_sync_file_range(req);
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 #if defined(CONFIG_NET)
3537 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3538                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3539 {
3540         if (req->io)
3541                 return -EAGAIN;
3542         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3543                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3544                         kfree(kmsg->iov);
3545                 return -ENOMEM;
3546         }
3547         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3548         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3549         return -EAGAIN;
3550 }
3551
3552 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3555         struct io_async_ctx *io = req->io;
3556         int ret;
3557
3558         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3559         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3560         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3561
3562 #ifdef CONFIG_COMPAT
3563         if (req->ctx->compat)
3564                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3565 #endif
3566
3567         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3568                 return 0;
3569         /* iovec is already imported */
3570         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3571                 return 0;
3572
3573         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3574         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3575                                         &io->msg.iov);
3576         if (!ret)
3577                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3578         return ret;
3579 }
3580
3581 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3582 {
3583         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3584         struct socket *sock;
3585         int ret;
3586
3587         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3591         if (sock) {
3592                 struct io_async_ctx io;
3593                 unsigned flags;
3594
3595                 if (req->io) {
3596                         kmsg = &req->io->msg;
3597                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3598                         /* if iov is set, it's allocated already */
3599                         if (!kmsg->iov)
3600                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3601                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3602                 } else {
3603                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3604
3605                         kmsg = &io.msg;
3606                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3607
3608                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3609                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3610                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3611                         if (ret)
3612                                 return ret;
3613                 }
3614
3615                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3616                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3617                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3618                 else if (force_nonblock)
3619                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3620
3621                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3622                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3623                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3624                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3625                         ret = -EINTR;
3626         }
3627
3628         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3629                 kfree(kmsg->iov);
3630         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3631         io_cqring_add_event(req, ret);
3632         if (ret < 0)
3633                 req_set_fail_links(req);
3634         io_put_req(req);
3635         return 0;
3636 }
3637
3638 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3639 {
3640         struct socket *sock;
3641         int ret;
3642
3643         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3644                 return -EINVAL;
3645
3646         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3647         if (sock) {
3648                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3649                 struct msghdr msg;
3650                 struct iovec iov;
3651                 unsigned flags;
3652
3653                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3654                                                 &msg.msg_iter);
3655                 if (ret)
3656                         return ret;
3657
3658                 msg.msg_name = NULL;
3659                 msg.msg_control = NULL;
3660                 msg.msg_controllen = 0;
3661                 msg.msg_namelen = 0;
3662
3663                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3664                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3665                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3666                 else if (force_nonblock)
3667                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3668
3669                 msg.msg_flags = flags;
3670                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3671                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3672                         return -EAGAIN;
3673                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3674                         ret = -EINTR;
3675         }
3676
3677         io_cqring_add_event(req, ret);
3678         if (ret < 0)
3679                 req_set_fail_links(req);
3680         io_put_req(req);
3681         return 0;
3682 }
3683
3684 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3685 {
3686         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3687         struct iovec __user *uiov;
3688         size_t iov_len;
3689         int ret;
3690
3691         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3692                                         &uiov, &iov_len);
3693         if (ret)
3694                 return ret;
3695
3696         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3697                 if (iov_len > 1)
3698                         return -EINVAL;
3699                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3700                         return -EFAULT;
3701                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3702                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3703                                 sr->len);
3704                 io->msg.iov = NULL;
3705         } else {
3706                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3707                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3708                 if (ret > 0)
3709                         ret = 0;
3710         }
3711
3712         return ret;
3713 }
3714
3715 #ifdef CONFIG_COMPAT
3716 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3717                                         struct io_async_ctx *io)
3718 {
3719         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3720         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3721         struct compat_iovec __user *uiov;
3722         compat_uptr_t ptr;
3723         compat_size_t len;
3724         int ret;
3725
3726         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3727         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3728                                         &ptr, &len);
3729         if (ret)
3730                 return ret;
3731
3732         uiov = compat_ptr(ptr);
3733         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3734                 compat_ssize_t clen;
3735
3736                 if (len > 1)
3737                         return -EINVAL;
3738                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3739                         return -EFAULT;
3740                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3741                         return -EFAULT;
3742                 if (clen < 0)
3743                         return -EINVAL;
3744                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3745                 io->msg.iov = NULL;
3746         } else {
3747                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3748                                                 &io->msg.iov,
3749                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3750                 if (ret < 0)
3751                         return ret;
3752         }
3753
3754         return 0;
3755 }
3756 #endif
3757
3758 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3759 {
3760         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3761
3762 #ifdef CONFIG_COMPAT
3763         if (req->ctx->compat)
3764                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3765 #endif
3766
3767         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3768 }
3769
3770 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3771                                                int *cflags, bool needs_lock)
3772 {
3773         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3774         struct io_buffer *kbuf;
3775
3776         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3777                 return NULL;
3778
3779         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3780         if (IS_ERR(kbuf))
3781                 return kbuf;
3782
3783         sr->kbuf = kbuf;
3784         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3785
3786         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3787         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3788         return kbuf;
3789 }
3790
3791 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3792                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3793 {
3794         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3795         struct io_async_ctx *io = req->io;
3796         int ret;
3797
3798         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3799         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3800         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3801         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3802
3803 #ifdef CONFIG_COMPAT
3804         if (req->ctx->compat)
3805                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3806 #endif
3807
3808         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3809                 return 0;
3810         /* iovec is already imported */
3811         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3812                 return 0;
3813
3814         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3815         if (!ret)
3816                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3817         return ret;
3818 }
3819
3820 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3821 {
3822         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3823         struct socket *sock;
3824         int ret, cflags = 0;
3825
3826         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3830         if (sock) {
3831                 struct io_buffer *kbuf;
3832                 struct io_async_ctx io;
3833                 unsigned flags;
3834
3835                 if (req->io) {
3836                         kmsg = &req->io->msg;
3837                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3838                         /* if iov is set, it's allocated already */
3839                         if (!kmsg->iov)
3840                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3841                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3842                 } else {
3843                         kmsg = &io.msg;
3844                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3845
3846                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3847                         if (ret)
3848                                 return ret;
3849                 }
3850
3851                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3852                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3853                         return PTR_ERR(kbuf);
3854                 } else if (kbuf) {
3855                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3856                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3857                                         1, req->sr_msg.len);
3858                 }
3859
3860                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3861                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3862                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3863                 else if (force_nonblock)
3864                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3865
3866                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3867                                                 kmsg->uaddr, flags);
3868                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3869                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3870                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3871                         ret = -EINTR;
3872         }
3873
3874         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3875                 kfree(kmsg->iov);
3876         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3877         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3878         if (ret < 0)
3879                 req_set_fail_links(req);
3880         io_put_req(req);
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3885 {
3886         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3887         struct socket *sock;
3888         int ret, cflags = 0;
3889
3890         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3891                 return -EINVAL;
3892
3893         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3894         if (sock) {
3895                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3896                 void __user *buf = sr->buf;
3897                 struct msghdr msg;
3898                 struct iovec iov;
3899                 unsigned flags;
3900
3901                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3902                 if (IS_ERR(kbuf))
3903                         return PTR_ERR(kbuf);
3904                 else if (kbuf)
3905                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3906
3907                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3908                                                 &msg.msg_iter);
3909                 if (ret) {
3910                         kfree(kbuf);
3911                         return ret;
3912                 }
3913
3914                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3915                 msg.msg_name = NULL;
3916                 msg.msg_control = NULL;
3917                 msg.msg_controllen = 0;
3918                 msg.msg_namelen = 0;
3919                 msg.msg_iocb = NULL;
3920                 msg.msg_flags = 0;
3921
3922                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3923                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3924                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3925                 else if (force_nonblock)
3926                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3927
3928                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3929                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3930                         return -EAGAIN;
3931                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3932                         ret = -EINTR;
3933         }
3934
3935         kfree(kbuf);
3936         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3937         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3938         if (ret < 0)
3939                 req_set_fail_links(req);
3940         io_put_req(req);
3941         return 0;
3942 }
3943
3944 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3945 {
3946         struct io_accept *accept = &req->accept;
3947
3948         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3949                 return -EINVAL;
3950         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3951                 return -EINVAL;
3952
3953         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3954         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3955         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3956         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3961 {
3962         struct io_accept *accept = &req->accept;
3963         unsigned file_flags;
3964         int ret;
3965
3966         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3967         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3968                                         accept->addr_len, accept->flags,
3969                                         accept->nofile);
3970         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3971                 return -EAGAIN;
3972         if (ret == -ERESTARTSYS)
3973                 ret = -EINTR;
3974         if (ret < 0)
3975                 req_set_fail_links(req);
3976         io_cqring_add_event(req, ret);
3977         io_put_req(req);
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3982 {
3983         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3984
3985         if (io_req_cancelled(req))
3986                 return;
3987         __io_accept(req, false);
3988         io_steal_work(req, workptr);
3989 }
3990
3991 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3992 {
3993         int ret;
3994
3995         ret = __io_accept(req, force_nonblock);
3996         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3997                 req->work.func = io_accept_finish;
3998                 return -EAGAIN;
3999         }
4000         return 0;
4001 }
4002
4003 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4004 {
4005         struct io_connect *conn = &req->connect;
4006         struct io_async_ctx *io = req->io;
4007
4008         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4009                 return -EINVAL;
4010         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4011                 return -EINVAL;
4012
4013         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4014         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4015
4016         if (!io)
4017                 return 0;
4018
4019         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4020                                         &io->connect.address);
4021 }
4022
4023 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4024 {
4025         struct io_async_ctx __io, *io;
4026         unsigned file_flags;
4027         int ret;
4028
4029         if (req->io) {
4030                 io = req->io;
4031         } else {
4032                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4033                                                 req->connect.addr_len,
4034                                                 &__io.connect.address);
4035                 if (ret)
4036                         goto out;
4037                 io = &__io;
4038         }
4039
4040         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4041
4042         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4043                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4044         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4045                 if (req->io)
4046                         return -EAGAIN;
4047                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4048                         ret = -ENOMEM;
4049                         goto out;
4050                 }
4051                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4052                 return -EAGAIN;
4053         }
4054         if (ret == -ERESTARTSYS)
4055                 ret = -EINTR;
4056 out:
4057         if (ret < 0)
4058                 req_set_fail_links(req);
4059         io_cqring_add_event(req, ret);
4060         io_put_req(req);
4061         return 0;
4062 }
4063 #else /* !CONFIG_NET */
4064 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4065 {
4066         return -EOPNOTSUPP;
4067 }
4068
4069 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4070 {
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 }
4073
4074 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4075 {
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 }
4078
4079 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4080                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4081 {
4082         return -EOPNOTSUPP;
4083 }
4084
4085 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4086 {
4087         return -EOPNOTSUPP;
4088 }
4089
4090 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4091 {
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 }
4094
4095 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4096 {
4097         return -EOPNOTSUPP;
4098 }
4099
4100 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4101 {
4102         return -EOPNOTSUPP;
4103 }
4104
4105 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4106 {
4107         return -EOPNOTSUPP;
4108 }
4109
4110 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4111 {
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 }
4114 #endif /* CONFIG_NET */
4115
4116 struct io_poll_table {
4117         struct poll_table_struct pt;
4118         struct io_kiocb *req;
4119         int error;
4120 };
4121
4122 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4123                             struct wait_queue_head *head)
4124 {
4125         if (unlikely(poll->head)) {
4126                 pt->error = -EINVAL;
4127                 return;
4128         }
4129
4130         pt->error = 0;
4131         poll->head = head;
4132         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4133 }
4134
4135 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4136                                struct poll_table_struct *p)
4137 {
4138         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4139
4140         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4141 }
4142
4143 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4144                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4145 {
4146         struct task_struct *tsk;
4147         int ret;
4148
4149         /* for instances that support it check for an event match first: */
4150         if (mask && !(mask & poll->events))
4151                 return 0;
4152
4153         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4154
4155         list_del_init(&poll->wait.entry);
4156
4157         tsk = req->task;
4158         req->result = mask;
4159         init_task_work(&req->task_work, func);
4160         /*
4161          * If this fails, then the task is exiting. Punt to one of the io-wq
4162          * threads to ensure the work gets run, we can't always rely on exit
4163          * cancelation taking care of this.
4164          */
4165         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4166         if (unlikely(ret)) {
4167                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4168                 task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4169         }
4170         wake_up_process(tsk);
4171         return 1;
4172 }
4173
4174 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4175         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4176 {
4177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4178
4179         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4180                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4181
4182                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4183         }
4184
4185         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4186         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4187                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4188                 return true;
4189         }
4190
4191         return false;
4192 }
4193
4194 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4195 {
4196         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4197         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4198         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4199         bool canceled;
4200
4201         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4202
4203         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4204                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4205                 return;
4206         }
4207
4208         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4209                 hash_del(&req->hash_node);
4210
4211         canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4212         if (canceled) {
4213                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4214                 io_commit_cqring(ctx);
4215         }
4216
4217         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4218
4219         /* restore ->work in case we need to retry again */
4220         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4221
4222         if (canceled) {
4223                 kfree(apoll);
4224                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4225                 req_set_fail_links(req);
4226                 io_double_put_req(req);
4227                 return;
4228         }
4229
4230         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4231         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4232         __io_queue_sqe(req, NULL);
4233         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4234
4235         kfree(apoll);
4236 }
4237
4238 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4239                         void *key)
4240 {
4241         struct io_kiocb *req = wait->private;
4242         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4243
4244         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4245                                         key_to_poll(key));
4246
4247         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4248 }
4249
4250 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4251 {
4252         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4253         struct hlist_head *list;
4254
4255         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4256         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4257 }
4258
4259 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4260                                       struct io_poll_iocb *poll,
4261                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4262                                       wait_queue_func_t wake_func)
4263         __acquires(&ctx->completion_lock)
4264 {
4265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4266         bool cancel = false;
4267
4268         poll->file = req->file;
4269         poll->head = NULL;
4270         poll->done = poll->canceled = false;
4271         poll->events = mask;
4272
4273         ipt->pt._key = mask;
4274         ipt->req = req;
4275         ipt->error = -EINVAL;
4276
4277         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4278         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4279         poll->wait.private = req;
4280
4281         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4282
4283         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4284         if (likely(poll->head)) {
4285                 spin_lock(&poll->head->lock);
4286                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4287                         if (ipt->error)
4288                                 cancel = true;
4289                         ipt->error = 0;
4290                         mask = 0;
4291                 }
4292                 if (mask || ipt->error)
4293                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4294                 else if (cancel)
4295                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4296                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4297                         io_poll_req_insert(req);
4298                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4299         }
4300
4301         return mask;
4302 }
4303
4304 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4305 {
4306         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4308         struct async_poll *apoll;
4309         struct io_poll_table ipt;
4310         __poll_t mask, ret;
4311
4312         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4313                 return false;
4314         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4315                 return false;
4316         if (!def->pollin && !def->pollout)
4317                 return false;
4318
4319         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4320         if (unlikely(!apoll))
4321                 return false;
4322
4323         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4324         memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4325
4326         get_task_struct(current);
4327         req->task = current;
4328         req->apoll = apoll;
4329         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4330
4331         mask = 0;
4332         if (def->pollin)
4333                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4334         if (def->pollout)
4335                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4336         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4337
4338         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4339
4340         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4341                                         io_async_wake);
4342         if (ret) {
4343                 ipt.error = 0;
4344                 apoll->poll.done = true;
4345                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4346                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4347                 kfree(apoll);
4348                 return false;
4349         }
4350         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4351         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4352                                         apoll->poll.events);
4353         return true;
4354 }
4355
4356 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4357                                  struct io_poll_iocb *poll)
4358 {
4359         bool do_complete = false;
4360
4361         spin_lock(&poll->head->lock);
4362         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4363         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4364                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4365                 do_complete = true;
4366         }
4367         spin_unlock(&poll->head->lock);
4368         return do_complete;
4369 }
4370
4371 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4372 {
4373         struct async_poll *apoll = NULL;
4374         bool do_complete;
4375
4376         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4377                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4378         } else {
4379                 apoll = req->apoll;
4380                 /* non-poll requests have submit ref still */
4381                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->apoll->poll);
4382                 if (do_complete)
4383                         io_put_req(req);
4384         }
4385
4386         hash_del(&req->hash_node);
4387
4388         if (do_complete && apoll) {
4389                 /*
4390                  * restore ->work because we need to call io_req_work_drop_env.
4391                  */
4392                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4393                 kfree(apoll);
4394         }
4395
4396         if (do_complete) {
4397                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4398                 io_commit_cqring(req->ctx);
4399                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4400                 io_put_req(req);
4401         }
4402
4403         return do_complete;
4404 }
4405
4406 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4407 {
4408         struct hlist_node *tmp;
4409         struct io_kiocb *req;
4410         int posted = 0, i;
4411
4412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4413         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4414                 struct hlist_head *list;
4415
4416                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4417                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4418                         posted += io_poll_remove_one(req);
4419         }
4420         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4421
4422         if (posted)
4423                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4424 }
4425
4426 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4427 {
4428         struct hlist_head *list;
4429         struct io_kiocb *req;
4430
4431         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4432         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4433                 if (sqe_addr != req->user_data)
4434                         continue;
4435                 if (io_poll_remove_one(req))
4436                         return 0;
4437                 return -EALREADY;
4438         }
4439
4440         return -ENOENT;
4441 }
4442
4443 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4444                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4445 {
4446         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4447                 return -EINVAL;
4448         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4449             sqe->poll_events)
4450                 return -EINVAL;
4451
4452         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4453         return 0;
4454 }
4455
4456 /*
4457  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4458  * and remove it if found.
4459  */
4460 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4461 {
4462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4463         u64 addr;
4464         int ret;
4465
4466         addr = req->poll.addr;
4467         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4468         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4469         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4470
4471         io_cqring_add_event(req, ret);
4472         if (ret < 0)
4473                 req_set_fail_links(req);
4474         io_put_req(req);
4475         return 0;
4476 }
4477
4478 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4479 {
4480         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4481
4482         req->poll.done = true;
4483         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4484         io_commit_cqring(ctx);
4485 }
4486
4487 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4488 {
4489         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4490         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4491
4492         if (io_poll_rewait(req, poll)) {
4493                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4494                 return;
4495         }
4496
4497         hash_del(&req->hash_node);
4498         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4499         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4500         io_put_req_find_next(req, nxt);
4501         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4502
4503         io_cqring_ev_posted(ctx);
4504 }
4505
4506 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4507 {
4508         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4509         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4510
4511         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4512         if (nxt) {
4513                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4514
4515                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4516                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4517                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4518         }
4519 }
4520
4521 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4522                         void *key)
4523 {
4524         struct io_kiocb *req = wait->private;
4525         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4526
4527         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4528 }
4529
4530 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4531                                struct poll_table_struct *p)
4532 {
4533         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4534
4535         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4536 }
4537
4538 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4539 {
4540         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4541         u16 events;
4542
4543         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4544                 return -EINVAL;
4545         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4546                 return -EINVAL;
4547         if (!poll->file)
4548                 return -EBADF;
4549
4550         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4551         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4552
4553         get_task_struct(current);
4554         req->task = current;
4555         return 0;
4556 }
4557
4558 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4559 {
4560         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4562         struct io_poll_table ipt;
4563         __poll_t mask;
4564
4565         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4566         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4567         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4568
4569         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4570                                         io_poll_wake);
4571
4572         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4573                 ipt.error = 0;
4574                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4575         }
4576         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4577
4578         if (mask) {
4579                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4580                 io_put_req(req);
4581         }
4582         return ipt.error;
4583 }
4584
4585 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4586 {
4587         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4588                                                 struct io_timeout_data, timer);
4589         struct io_kiocb *req = data->req;
4590         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4591         unsigned long flags;
4592
4593         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4594
4595         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4596         /*
4597          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4598          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4599          */
4600         if (!list_empty(&req->list)) {
4601                 struct io_kiocb *prev;
4602
4603                 /*
4604                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
4605                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
4606                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
4607                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
4608                  */
4609                 prev = req;
4610                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
4611                         prev->sequence++;
4612                 list_del_init(&req->list);
4613         }
4614
4615         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4616         io_commit_cqring(ctx);
4617         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4618
4619         io_cqring_ev_posted(ctx);
4620         req_set_fail_links(req);
4621         io_put_req(req);
4622         return HRTIMER_NORESTART;
4623 }
4624
4625 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4626 {
4627         struct io_kiocb *req;
4628         int ret = -ENOENT;
4629
4630         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4631                 if (user_data == req->user_data) {
4632                         list_del_init(&req->list);
4633                         ret = 0;
4634                         break;
4635                 }
4636         }
4637
4638         if (ret == -ENOENT)
4639                 return ret;
4640
4641         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4642         if (ret == -1)
4643                 return -EALREADY;
4644
4645         req_set_fail_links(req);
4646         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4647         io_put_req(req);
4648         return 0;
4649 }
4650
4651 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4652                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4653 {
4654         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4655                 return -EINVAL;
4656         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4657                 return -EINVAL;
4658
4659         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4660         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4661         if (req->timeout.flags)
4662                 return -EINVAL;
4663
4664         return 0;
4665 }
4666
4667 /*
4668  * Remove or update an existing timeout command
4669  */
4670 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4671 {
4672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4673         int ret;
4674
4675         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4676         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4677
4678         io_cqring_fill_event(req, ret);
4679         io_commit_cqring(ctx);
4680         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4681         io_cqring_ev_posted(ctx);
4682         if (ret < 0)
4683                 req_set_fail_links(req);
4684         io_put_req(req);
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4689                            bool is_timeout_link)
4690 {
4691         struct io_timeout_data *data;
4692         unsigned flags;
4693
4694         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4695                 return -EINVAL;
4696         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4697                 return -EINVAL;
4698         if (sqe->off && is_timeout_link)
4699                 return -EINVAL;
4700         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4701         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4702                 return -EINVAL;
4703
4704         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
4705
4706         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4707                 return -ENOMEM;
4708
4709         data = &req->io->timeout;
4710         data->req = req;
4711         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4712
4713         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4714                 return -EFAULT;
4715
4716         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4717                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4718         else
4719                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4720
4721         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4722         return 0;
4723 }
4724
4725 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4726 {
4727         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4728         struct io_timeout_data *data;
4729         struct list_head *entry;
4730         unsigned span = 0;
4731         u32 count = req->timeout.count;
4732         u32 seq = req->sequence;
4733
4734         data = &req->io->timeout;
4735
4736         /*
4737          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4738          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4739          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4740          */
4741         if (!count) {
4742                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4743                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4744                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4745                 goto add;
4746         }
4747
4748         req->sequence = seq + count;
4749
4750         /*
4751          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4752          * the one we need first.
4753          */
4754         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4755         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4756                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4757                 unsigned nxt_seq;
4758                 long long tmp, tmp_nxt;
4759                 u32 nxt_offset = nxt->timeout.count;
4760
4761                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4762                         continue;
4763
4764                 /*
4765                  * Since seq + count can overflow, use type long
4766                  * long to store it.
4767                  */
4768                 tmp = (long long)seq + count;
4769                 nxt_seq = nxt->sequence - nxt_offset;
4770                 tmp_nxt = (long long)nxt_seq + nxt_offset;
4771
4772                 /*
4773                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
4774                  * once there is some timeout req still be valid.
4775                  */
4776                 if (seq < nxt_seq)
4777                         tmp += UINT_MAX;
4778
4779                 if (tmp > tmp_nxt)
4780                         break;
4781
4782                 /*
4783                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
4784                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
4785                  */
4786                 span++;
4787                 nxt->sequence++;
4788         }
4789         req->sequence -= span;
4790 add:
4791         list_add(&req->list, entry);
4792         data->timer.function = io_timeout_fn;
4793         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4794         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4795         return 0;
4796 }
4797
4798 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4799 {
4800         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4801
4802         return req->user_data == (unsigned long) data;
4803 }
4804
4805 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4806 {
4807         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4808         int ret = 0;
4809
4810         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
4811         switch (cancel_ret) {
4812         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4813                 ret = 0;
4814                 break;
4815         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4816                 ret = -EALREADY;
4817                 break;
4818         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4819                 ret = -ENOENT;
4820                 break;
4821         }
4822
4823         return ret;
4824 }
4825
4826 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4827                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4828                                      int success_ret)
4829 {
4830         unsigned long flags;
4831         int ret;
4832
4833         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4834         if (ret != -ENOENT) {
4835                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4836                 goto done;
4837         }
4838
4839         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4840         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4841         if (ret != -ENOENT)
4842                 goto done;
4843         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4844 done:
4845         if (!ret)
4846                 ret = success_ret;
4847         io_cqring_fill_event(req, ret);
4848         io_commit_cqring(ctx);
4849         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4850         io_cqring_ev_posted(ctx);
4851
4852         if (ret < 0)
4853                 req_set_fail_links(req);
4854         io_put_req(req);
4855 }
4856
4857 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4858                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4859 {
4860         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4861                 return -EINVAL;
4862         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4863             sqe->cancel_flags)
4864                 return -EINVAL;
4865
4866         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4867         return 0;
4868 }
4869
4870 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4871 {
4872         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4873
4874         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4875         return 0;
4876 }
4877
4878 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4879                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4880 {
4881         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4882                 return -EINVAL;
4883
4884         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4885         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4886         if (!req->files_update.nr_args)
4887                 return -EINVAL;
4888         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4889         return 0;
4890 }
4891
4892 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4893 {
4894         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4895         struct io_uring_files_update up;
4896         int ret;
4897
4898         if (force_nonblock)
4899                 return -EAGAIN;
4900
4901         up.offset = req->files_update.offset;
4902         up.fds = req->files_update.arg;
4903
4904         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4905         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4906         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4907
4908         if (ret < 0)
4909                 req_set_fail_links(req);
4910         io_cqring_add_event(req, ret);
4911         io_put_req(req);
4912         return 0;
4913 }
4914
4915 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4916                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4917 {
4918         ssize_t ret = 0;
4919
4920         if (!sqe)
4921                 return 0;
4922
4923         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4924                 ret = io_grab_files(req);
4925                 if (unlikely(ret))
4926                         return ret;
4927         }
4928
4929         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4930
4931         switch (req->opcode) {
4932         case IORING_OP_NOP:
4933                 break;
4934         case IORING_OP_READV:
4935         case IORING_OP_READ_FIXED:
4936         case IORING_OP_READ:
4937                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4938                 break;
4939         case IORING_OP_WRITEV:
4940         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4941         case IORING_OP_WRITE:
4942                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4943                 break;
4944         case IORING_OP_POLL_ADD:
4945                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4946                 break;
4947         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4948                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4949                 break;
4950         case IORING_OP_FSYNC:
4951                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4952                 break;
4953         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4954                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4955                 break;
4956         case IORING_OP_SENDMSG:
4957         case IORING_OP_SEND:
4958                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4959                 break;
4960         case IORING_OP_RECVMSG:
4961         case IORING_OP_RECV:
4962                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4963                 break;
4964         case IORING_OP_CONNECT:
4965                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4966                 break;
4967         case IORING_OP_TIMEOUT:
4968                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4969                 break;
4970         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4971                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4972                 break;
4973         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4974                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4975                 break;
4976         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4977                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4978                 break;
4979         case IORING_OP_ACCEPT:
4980                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4981                 break;
4982         case IORING_OP_FALLOCATE:
4983                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4984                 break;
4985         case IORING_OP_OPENAT:
4986                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4987                 break;
4988         case IORING_OP_CLOSE:
4989                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4990                 break;
4991         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4992                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4993                 break;
4994         case IORING_OP_STATX:
4995                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4996                 break;
4997         case IORING_OP_FADVISE:
4998                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4999                 break;
5000         case IORING_OP_MADVISE:
5001                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5002                 break;
5003         case IORING_OP_OPENAT2:
5004                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5005                 break;
5006         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5007                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5008                 break;
5009         case IORING_OP_SPLICE:
5010                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5011                 break;
5012         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5013                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5014                 break;
5015         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5016                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5017                 break;
5018         default:
5019                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5020                                 req->opcode);
5021                 ret = -EINVAL;
5022                 break;
5023         }
5024
5025         return ret;
5026 }
5027
5028 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5029 {
5030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5031         int ret;
5032
5033         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5034         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
5035                 return 0;
5036
5037         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5038                 return -EAGAIN;
5039
5040         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5041         if (ret < 0)
5042                 return ret;
5043
5044         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5045         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5046                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5047                 return 0;
5048         }
5049
5050         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5051         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5052         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5053         return -EIOCBQUEUED;
5054 }
5055
5056 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5057 {
5058         struct io_async_ctx *io = req->io;
5059
5060         switch (req->opcode) {
5061         case IORING_OP_READV:
5062         case IORING_OP_READ_FIXED:
5063         case IORING_OP_READ:
5064                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5065                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5066                 /* fallthrough */
5067         case IORING_OP_WRITEV:
5068         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5069         case IORING_OP_WRITE:
5070                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5071                         kfree(io->rw.iov);
5072                 break;
5073         case IORING_OP_RECVMSG:
5074                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5075                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5076                 /* fallthrough */
5077         case IORING_OP_SENDMSG:
5078                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5079                         kfree(io->msg.iov);
5080                 break;
5081         case IORING_OP_RECV:
5082                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5083                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5084                 break;
5085         case IORING_OP_OPENAT:
5086         case IORING_OP_OPENAT2:
5087         case IORING_OP_STATX:
5088                 putname(req->open.filename);
5089                 break;
5090         case IORING_OP_SPLICE:
5091                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5092                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5093                 break;
5094         }
5095
5096         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5097 }
5098
5099 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5100                         bool force_nonblock)
5101 {
5102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5103         int ret;
5104
5105         switch (req->opcode) {
5106         case IORING_OP_NOP:
5107                 ret = io_nop(req);
5108                 break;
5109         case IORING_OP_READV:
5110         case IORING_OP_READ_FIXED:
5111         case IORING_OP_READ:
5112                 if (sqe) {
5113                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5114                         if (ret < 0)
5115                                 break;
5116                 }
5117                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5118                 break;
5119         case IORING_OP_WRITEV:
5120         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5121         case IORING_OP_WRITE:
5122                 if (sqe) {
5123                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5124                         if (ret < 0)
5125                                 break;
5126                 }
5127                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5128                 break;
5129         case IORING_OP_FSYNC:
5130                 if (sqe) {
5131                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5132                         if (ret < 0)
5133                                 break;
5134                 }
5135                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5136                 break;
5137         case IORING_OP_POLL_ADD:
5138                 if (sqe) {
5139                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5140                         if (ret)
5141                                 break;
5142                 }
5143                 ret = io_poll_add(req);
5144                 break;
5145         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5146                 if (sqe) {
5147                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5148                         if (ret < 0)
5149                                 break;
5150                 }
5151                 ret = io_poll_remove(req);
5152                 break;
5153         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5154                 if (sqe) {
5155                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5156                         if (ret < 0)
5157                                 break;
5158                 }
5159                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5160                 break;
5161         case IORING_OP_SENDMSG:
5162         case IORING_OP_SEND:
5163                 if (sqe) {
5164                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5165                         if (ret < 0)
5166                                 break;
5167                 }
5168                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5169                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5170                 else
5171                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5172                 break;
5173         case IORING_OP_RECVMSG:
5174         case IORING_OP_RECV:
5175                 if (sqe) {
5176                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5177                         if (ret)
5178                                 break;
5179                 }
5180                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5181                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5182                 else
5183                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5184                 break;
5185         case IORING_OP_TIMEOUT:
5186                 if (sqe) {
5187                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5188                         if (ret)
5189                                 break;
5190                 }
5191                 ret = io_timeout(req);
5192                 break;
5193         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5194                 if (sqe) {
5195                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5196                         if (ret)
5197                                 break;
5198                 }
5199                 ret = io_timeout_remove(req);
5200                 break;
5201         case IORING_OP_ACCEPT:
5202                 if (sqe) {
5203                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5204                         if (ret)
5205                                 break;
5206                 }
5207                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5208                 break;
5209         case IORING_OP_CONNECT:
5210                 if (sqe) {
5211                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5212                         if (ret)
5213                                 break;
5214                 }
5215                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5216                 break;
5217         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5218                 if (sqe) {
5219                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5220                         if (ret)
5221                                 break;
5222                 }
5223                 ret = io_async_cancel(req);
5224                 break;
5225         case IORING_OP_FALLOCATE:
5226                 if (sqe) {
5227                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5228                         if (ret)
5229                                 break;
5230                 }
5231                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5232                 break;
5233         case IORING_OP_OPENAT:
5234                 if (sqe) {
5235                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5236                         if (ret)
5237                                 break;
5238                 }
5239                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5240                 break;
5241         case IORING_OP_CLOSE:
5242                 if (sqe) {
5243                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5244                         if (ret)
5245                                 break;
5246                 }
5247                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5248                 break;
5249         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5250                 if (sqe) {
5251                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5252                         if (ret)
5253                                 break;
5254                 }
5255                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5256                 break;
5257         case IORING_OP_STATX:
5258                 if (sqe) {
5259                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5260                         if (ret)
5261                                 break;
5262                 }
5263                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5264                 break;
5265         case IORING_OP_FADVISE:
5266                 if (sqe) {
5267                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5268                         if (ret)
5269                                 break;
5270                 }
5271                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5272                 break;
5273         case IORING_OP_MADVISE:
5274                 if (sqe) {
5275                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5276                         if (ret)
5277                                 break;
5278                 }
5279                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5280                 break;
5281         case IORING_OP_OPENAT2:
5282                 if (sqe) {
5283                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5284                         if (ret)
5285                                 break;
5286                 }
5287                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5288                 break;
5289         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5290                 if (sqe) {
5291                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5292                         if (ret)
5293                                 break;
5294                 }
5295                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5296                 break;
5297         case IORING_OP_SPLICE:
5298                 if (sqe) {
5299                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5300                         if (ret < 0)
5301                                 break;
5302                 }
5303                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5304                 break;
5305         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5306                 if (sqe) {
5307                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5308                         if (ret)
5309                                 break;
5310                 }
5311                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5312                 break;
5313         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5314                 if (sqe) {
5315                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5316                         if (ret)
5317                                 break;
5318                 }
5319                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5320                 break;
5321         default:
5322                 ret = -EINVAL;
5323                 break;
5324         }
5325
5326         if (ret)
5327                 return ret;
5328
5329         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5330                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5331
5332                 if (req->result == -EAGAIN)
5333                         return -EAGAIN;
5334
5335                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5336                 if (in_async)
5337                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5338
5339                 io_iopoll_req_issued(req);
5340
5341                 if (in_async)
5342                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5343         }
5344
5345         return 0;
5346 }
5347
5348 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5349 {
5350         struct io_wq_work *work = *workptr;
5351         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5352         int ret = 0;
5353
5354         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5355         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5356                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5357                 ret = -ECANCELED;
5358         }
5359
5360         if (!ret) {
5361                 do {
5362                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5363                         /*
5364                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5365                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5366                          * wait for request slots on the block side.
5367                          */
5368                         if (ret != -EAGAIN)
5369                                 break;
5370                         cond_resched();
5371                 } while (1);
5372         }
5373
5374         if (ret) {
5375                 req_set_fail_links(req);
5376                 io_cqring_add_event(req, ret);
5377                 io_put_req(req);
5378         }
5379
5380         io_steal_work(req, workptr);
5381 }
5382
5383 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
5384 {
5385         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5386                 return 0;
5387         if ((fd == -1 || fd == AT_FDCWD) && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
5388                 return 0;
5389         return 1;
5390 }
5391
5392 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5393                                               int index)
5394 {
5395         struct fixed_file_table *table;
5396
5397         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5398         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
5399 }
5400
5401 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5402                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5403 {
5404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5405         struct file *file;
5406
5407         if (fixed) {
5408                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5409                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5410                         return -EBADF;
5411                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5412                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5413                 if (!file)
5414                         return -EBADF;
5415                 req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5416                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5417         } else {
5418                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5419                 file = __io_file_get(state, fd);
5420                 if (unlikely(!file))
5421                         return -EBADF;
5422         }
5423
5424         *out_file = file;
5425         return 0;
5426 }
5427
5428 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5429                            int fd, unsigned int flags)
5430 {
5431         bool fixed;
5432
5433         if (!io_req_needs_file(req, fd))
5434                 return 0;
5435
5436         fixed = (flags & IOSQE_FIXED_FILE);
5437         if (unlikely(!fixed && req->needs_fixed_file))
5438                 return -EBADF;
5439
5440         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5441 }
5442
5443 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5444 {
5445         int ret = -EBADF;
5446         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5447
5448         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5449                 return 0;
5450         if (!ctx->ring_file)
5451                 return -EBADF;
5452
5453         rcu_read_lock();
5454         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5455         /*
5456          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5457          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5458          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5459          * this operation if it has.
5460          */
5461         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5462                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5463                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5464                 req->work.files = current->files;
5465                 ret = 0;
5466         }
5467         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5468         rcu_read_unlock();
5469
5470         return ret;
5471 }
5472
5473 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5474 {
5475         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5476                                                 struct io_timeout_data, timer);
5477         struct io_kiocb *req = data->req;
5478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5479         struct io_kiocb *prev = NULL;
5480         unsigned long flags;
5481
5482         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5483
5484         /*
5485          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5486          * race with the completion of the linked work.
5487          */
5488         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5489                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5490                                   link_list);
5491                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5492                         list_del_init(&req->link_list);
5493                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5494                 } else
5495                         prev = NULL;
5496         }
5497
5498         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5499
5500         if (prev) {
5501                 req_set_fail_links(prev);
5502                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5503                 io_put_req(prev);
5504         } else {
5505                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5506                 io_put_req(req);
5507         }
5508         return HRTIMER_NORESTART;
5509 }
5510
5511 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5512 {
5513         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5514
5515         /*
5516          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5517          * we got a chance to setup the timer
5518          */
5519         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5520         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5521                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5522
5523                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5524                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5525                                 data->mode);
5526         }
5527         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5528
5529         /* drop submission reference */
5530         io_put_req(req);
5531 }
5532
5533 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5534 {
5535         struct io_kiocb *nxt;
5536
5537         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5538                 return NULL;
5539         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5540         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5541                 return NULL;
5542
5543         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5544                                         link_list);
5545         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5546                 return NULL;
5547
5548         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5549         return nxt;
5550 }
5551
5552 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5553 {
5554         struct io_kiocb *linked_timeout;
5555         struct io_kiocb *nxt;
5556         const struct cred *old_creds = NULL;
5557         int ret;
5558
5559 again:
5560         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5561
5562         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred()) {
5563                 if (old_creds)
5564                         revert_creds(old_creds);
5565                 if (old_creds == req->work.creds)
5566                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5567                 else
5568                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5569         }
5570
5571         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5572
5573         /*
5574          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5575          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5576          */
5577         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5578             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5579                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5580                         if (linked_timeout)
5581                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5582                         goto exit;
5583                 }
5584 punt:
5585                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5586                         ret = io_grab_files(req);
5587                         if (ret)
5588                                 goto err;
5589                 }
5590
5591                 /*
5592                  * Queued up for async execution, worker will release
5593                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5594                  */
5595                 io_queue_async_work(req);
5596                 goto exit;
5597         }
5598
5599 err:
5600         nxt = NULL;
5601         /* drop submission reference */
5602         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5603
5604         if (linked_timeout) {
5605                 if (!ret)
5606                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5607                 else
5608                         io_put_req(linked_timeout);
5609         }
5610
5611         /* and drop final reference, if we failed */
5612         if (ret) {
5613                 io_cqring_add_event(req, ret);
5614                 req_set_fail_links(req);
5615                 io_put_req(req);
5616         }
5617         if (nxt) {
5618                 req = nxt;
5619
5620                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5621                         goto punt;
5622                 goto again;
5623         }
5624 exit:
5625         if (old_creds)
5626                 revert_creds(old_creds);
5627 }
5628
5629 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5630 {
5631         int ret;
5632
5633         ret = io_req_defer(req, sqe);
5634         if (ret) {
5635                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5636 fail_req:
5637                         io_cqring_add_event(req, ret);
5638                         req_set_fail_links(req);
5639                         io_double_put_req(req);
5640                 }
5641         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5642                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5643                 if (unlikely(ret < 0))
5644                         goto fail_req;
5645                 /*
5646                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5647                  * to async execution.
5648                  */
5649                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5650                 io_queue_async_work(req);
5651         } else {
5652                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5653         }
5654 }
5655
5656 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5657 {
5658         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5659                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5660                 io_double_put_req(req);
5661         } else
5662                 io_queue_sqe(req, NULL);
5663 }
5664
5665 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5666                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
5667 {
5668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5669         int ret;
5670
5671         /*
5672          * If we already have a head request, queue this one for async
5673          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5674          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5675          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5676          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5677          */
5678         if (*link) {
5679                 struct io_kiocb *head = *link;
5680
5681                 /*
5682                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5683                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5684                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5685                  * next after the link request. The last one is done via
5686                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5687                  */
5688                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5689                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5690                         ctx->drain_next = 1;
5691                 }
5692                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5693                         return -EAGAIN;
5694
5695                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5696                 if (ret) {
5697                         /* fail even hard links since we don't submit */
5698                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5699                         return ret;
5700                 }
5701                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5702                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5703
5704                 /* last request of a link, enqueue the link */
5705                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5706                         io_queue_link_head(head);
5707                         *link = NULL;
5708                 }
5709         } else {
5710                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5711                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5712                         ctx->drain_next = 0;
5713                 }
5714                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5715                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5716                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5717
5718                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5719                                 return -EAGAIN;
5720
5721                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5722                         if (ret)
5723                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5724                         *link = req;
5725                 } else {
5726                         io_queue_sqe(req, sqe);
5727                 }
5728         }
5729
5730         return 0;
5731 }
5732
5733 /*
5734  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5735  */
5736 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5737 {
5738         blk_finish_plug(&state->plug);
5739         io_file_put(state);
5740         if (state->free_reqs)
5741                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5742 }
5743
5744 /*
5745  * Start submission side cache.
5746  */
5747 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5748                                   unsigned int max_ios)
5749 {
5750         blk_start_plug(&state->plug);
5751         state->free_reqs = 0;
5752         state->file = NULL;
5753         state->ios_left = max_ios;
5754 }
5755
5756 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5757 {
5758         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5759
5760         /*
5761          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5762          * since once we write the new head, the application could
5763          * write new data to them.
5764          */
5765         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5766 }
5767
5768 /*
5769  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5770  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5771  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5772  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5773  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5774  * prevent a re-load down the line.
5775  */
5776 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5777 {
5778         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5779         unsigned head;
5780
5781         /*
5782          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5783          *
5784          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5785          *    head updates.
5786          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5787          *    though the application is the one updating it.
5788          */
5789         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5790         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5791                 return &ctx->sq_sqes[head];
5792
5793         /* drop invalid entries */
5794         ctx->cached_sq_dropped++;
5795         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5796         return NULL;
5797 }
5798
5799 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5800 {
5801         ctx->cached_sq_head++;
5802 }
5803
5804 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5805                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5806                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5807
5808 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5809                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5810                        struct io_submit_state *state, bool async)
5811 {
5812         unsigned int sqe_flags;
5813         int id, fd;
5814
5815         /*
5816          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5817          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5818          * link list.
5819          */
5820         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5821         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5822         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5823         req->io = NULL;
5824         req->file = NULL;
5825         req->ctx = ctx;
5826         req->flags = 0;
5827         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5828         refcount_set(&req->refs, 2);
5829         req->task = NULL;
5830         req->result = 0;
5831         req->needs_fixed_file = async;
5832         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
5833
5834         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5835                 return -EINVAL;
5836
5837         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
5838                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
5839                         return -EFAULT;
5840                 use_mm(ctx->sqo_mm);
5841         }
5842
5843         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5844         /* enforce forwards compatibility on users */
5845         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5846                 return -EINVAL;
5847
5848         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5849             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5850                 return -EOPNOTSUPP;
5851
5852         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5853         if (id) {
5854                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5855                 if (unlikely(!req->work.creds))
5856                         return -EINVAL;
5857                 get_cred(req->work.creds);
5858         }
5859
5860         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5861         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_IO_HARDLINK |
5862                                         IOSQE_ASYNC | IOSQE_FIXED_FILE |
5863                                         IOSQE_BUFFER_SELECT | IOSQE_IO_LINK);
5864
5865         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5866         return io_req_set_file(state, req, fd, sqe_flags);
5867 }
5868
5869 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5870                           struct file *ring_file, int ring_fd, bool async)
5871 {
5872         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5873         struct io_kiocb *link = NULL;
5874         int i, submitted = 0;
5875
5876         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5877         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5878                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5879                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5880                         return -EBUSY;
5881         }
5882
5883         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5884         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5885
5886         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5887                 return -EAGAIN;
5888
5889         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5890                 io_submit_state_start(&state, nr);
5891                 statep = &state;
5892         }
5893
5894         ctx->ring_fd = ring_fd;
5895         ctx->ring_file = ring_file;
5896
5897         for (i = 0; i < nr; i++) {
5898                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5899                 struct io_kiocb *req;
5900                 int err;
5901
5902                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5903                 if (unlikely(!sqe)) {
5904                         io_consume_sqe(ctx);
5905                         break;
5906                 }
5907                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5908                 if (unlikely(!req)) {
5909                         if (!submitted)
5910                                 submitted = -EAGAIN;
5911                         break;
5912                 }
5913
5914                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep, async);
5915                 io_consume_sqe(ctx);
5916                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5917                 submitted++;
5918
5919                 if (unlikely(err)) {
5920 fail_req:
5921                         io_cqring_add_event(req, err);
5922                         io_double_put_req(req);
5923                         break;
5924                 }
5925
5926                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5927                                                 true, async);
5928                 err = io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link);
5929                 if (err)
5930                         goto fail_req;
5931         }
5932
5933         if (unlikely(submitted != nr)) {
5934                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5935
5936                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5937         }
5938         if (link)
5939                 io_queue_link_head(link);
5940         if (statep)
5941                 io_submit_state_end(&state);
5942
5943          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5944         io_commit_sqring(ctx);
5945
5946         return submitted;
5947 }
5948
5949 static inline void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
5950 {
5951         struct mm_struct *mm = current->mm;
5952
5953         if (mm) {
5954                 unuse_mm(mm);
5955                 mmput(mm);
5956         }
5957 }
5958
5959 static int io_sq_thread(void *data)
5960 {
5961         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5962         const struct cred *old_cred;
5963         mm_segment_t old_fs;
5964         DEFINE_WAIT(wait);
5965         unsigned long timeout;
5966         int ret = 0;
5967
5968         complete(&ctx->completions[1]);
5969
5970         old_fs = get_fs();
5971         set_fs(USER_DS);
5972         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5973
5974         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5975         while (!kthread_should_park()) {
5976                 unsigned int to_submit;
5977
5978                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
5979                         unsigned nr_events = 0;
5980
5981                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5982                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5983                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
5984                         else
5985                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5986                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5987                 }
5988
5989                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5990
5991                 /*
5992                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5993                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5994                  */
5995                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5996                         /*
5997                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5998                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5999                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6000                          * may sleep.
6001                          */
6002                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6003
6004                         /*
6005                          * We're polling. If we're within the defined idle
6006                          * period, then let us spin without work before going
6007                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6008                          * more IO, we should wait for the application to
6009                          * reap events and wake us up.
6010                          */
6011                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) ||
6012                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6013                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6014                                 if (current->task_works)
6015                                         task_work_run();
6016                                 cond_resched();
6017                                 continue;
6018                         }
6019
6020                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6021                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6022
6023                         /*
6024                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6025                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6026                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6027                          * will be added to poll_list later, hence check the
6028                          * poll_list again.
6029                          */
6030                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6031                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6032                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6033                                 continue;
6034                         }
6035
6036                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6037                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6038                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6039                         smp_mb();
6040
6041                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6042                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6043                                 if (kthread_should_park()) {
6044                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6045                                         break;
6046                                 }
6047                                 if (current->task_works) {
6048                                         task_work_run();
6049                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6050                                         continue;
6051                                 }
6052                                 if (signal_pending(current))
6053                                         flush_signals(current);
6054                                 schedule();
6055                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6056
6057                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6058                                 continue;
6059                         }
6060                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6061
6062                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6063                 }
6064
6065                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6066                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, true);
6067                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6068                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6069         }
6070
6071         if (current->task_works)
6072                 task_work_run();
6073
6074         set_fs(old_fs);
6075         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6076         revert_creds(old_cred);
6077
6078         kthread_parkme();
6079
6080         return 0;
6081 }
6082
6083 struct io_wait_queue {
6084         struct wait_queue_entry wq;
6085         struct io_ring_ctx *ctx;
6086         unsigned to_wait;
6087         unsigned nr_timeouts;
6088 };
6089
6090 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6091 {
6092         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6093
6094         /*
6095          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6096          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6097          * regardless of event count.
6098          */
6099         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6100                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6101 }
6102
6103 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6104                             int wake_flags, void *key)
6105 {
6106         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6107                                                         wq);
6108
6109         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6110         if (!io_should_wake(iowq, true))
6111                 return -1;
6112
6113         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6118  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6119  */
6120 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6121                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6122 {
6123         struct io_wait_queue iowq = {
6124                 .wq = {
6125                         .private        = current,
6126                         .func           = io_wake_function,
6127                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6128                 },
6129                 .ctx            = ctx,
6130                 .to_wait        = min_events,
6131         };
6132         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6133         int ret = 0;
6134
6135         do {
6136                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6137                         return 0;
6138                 if (!current->task_works)
6139                         break;
6140                 task_work_run();
6141         } while (1);
6142
6143         if (sig) {
6144 #ifdef CONFIG_COMPAT
6145                 if (in_compat_syscall())
6146                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6147                                                       sigsz);
6148                 else
6149 #endif
6150                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6151
6152                 if (ret)
6153                         return ret;
6154         }
6155
6156         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6157         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6158         do {
6159                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6160                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6161                 if (current->task_works)
6162                         task_work_run();
6163                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6164                         break;
6165                 schedule();
6166                 if (signal_pending(current)) {
6167                         ret = -EINTR;
6168                         break;
6169                 }
6170         } while (1);
6171         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6172
6173         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6174
6175         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6176 }
6177
6178 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6179 {
6180 #if defined(CONFIG_UNIX)
6181         if (ctx->ring_sock) {
6182                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6183                 struct sk_buff *skb;
6184
6185                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6186                         kfree_skb(skb);
6187         }
6188 #else
6189         int i;
6190
6191         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6192                 struct file *file;
6193
6194                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6195                 if (file)
6196                         fput(file);
6197         }
6198 #endif
6199 }
6200
6201 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6202 {
6203         struct fixed_file_data *data;
6204
6205         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6206         complete(&data->done);
6207 }
6208
6209 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6210 {
6211         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6212         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6213         unsigned nr_tables, i;
6214         unsigned long flags;
6215
6216         if (!data)
6217                 return -ENXIO;
6218
6219         spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6220         if (!list_empty(&data->ref_list))
6221                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6222                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6223         spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6224         if (ref_node)
6225                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6226
6227         percpu_ref_kill(&data->refs);
6228
6229         /* wait for all refs nodes to complete */
6230         wait_for_completion(&data->done);
6231
6232         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6233         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6234         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6235                 kfree(data->table[i].files);
6236         kfree(data->table);
6237         percpu_ref_exit(&data->refs);
6238         kfree(data);
6239         ctx->file_data = NULL;
6240         ctx->nr_user_files = 0;
6241         return 0;
6242 }
6243
6244 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6245 {
6246         if (ctx->sqo_thread) {
6247                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
6248                 /*
6249                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6250                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6251                  * set to a single CPU.
6252                  */
6253                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6254                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6255                 ctx->sqo_thread = NULL;
6256         }
6257 }
6258
6259 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6260 {
6261         io_sq_thread_stop(ctx);
6262
6263         if (ctx->io_wq) {
6264                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6265                 ctx->io_wq = NULL;
6266         }
6267 }
6268
6269 #if defined(CONFIG_UNIX)
6270 /*
6271  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6272  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6273  * loops in the file referencing.
6274  */
6275 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6276 {
6277         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6278         struct scm_fp_list *fpl;
6279         struct sk_buff *skb;
6280         int i, nr_files;
6281
6282         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6283         if (!fpl)
6284                 return -ENOMEM;
6285
6286         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6287         if (!skb) {
6288                 kfree(fpl);
6289                 return -ENOMEM;
6290         }
6291
6292         skb->sk = sk;
6293
6294         nr_files = 0;
6295         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6296         for (i = 0; i < nr; i++) {
6297                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6298
6299                 if (!file)
6300                         continue;
6301                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6302                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6303                 nr_files++;
6304         }
6305
6306         if (nr_files) {
6307                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6308                 fpl->count = nr_files;
6309                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6310                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6311                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6312                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6313
6314                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6315                         fput(fpl->fp[i]);
6316         } else {
6317                 kfree_skb(skb);
6318                 kfree(fpl);
6319         }
6320
6321         return 0;
6322 }
6323
6324 /*
6325  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6326  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6327  * garbage collection to take care of this problem for us.
6328  */
6329 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6330 {
6331         unsigned left, total;
6332         int ret = 0;
6333
6334         total = 0;
6335         left = ctx->nr_user_files;
6336         while (left) {
6337                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6338
6339                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6340                 if (ret)
6341                         break;
6342                 left -= this_files;
6343                 total += this_files;
6344         }
6345
6346         if (!ret)
6347                 return 0;
6348
6349         while (total < ctx->nr_user_files) {
6350                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6351
6352                 if (file)
6353                         fput(file);
6354                 total++;
6355         }
6356
6357         return ret;
6358 }
6359 #else
6360 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6361 {
6362         return 0;
6363 }
6364 #endif
6365
6366 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6367                                     unsigned nr_files)
6368 {
6369         int i;
6370
6371         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6372                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6373                 unsigned this_files;
6374
6375                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6376                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6377                                         GFP_KERNEL);
6378                 if (!table->files)
6379                         break;
6380                 nr_files -= this_files;
6381         }
6382
6383         if (i == nr_tables)
6384                 return 0;
6385
6386         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6387                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6388                 kfree(table->files);
6389         }
6390         return 1;
6391 }
6392
6393 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6394 {
6395 #if defined(CONFIG_UNIX)
6396         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6397         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6398         struct sk_buff *skb;
6399         int i;
6400
6401         __skb_queue_head_init(&list);
6402
6403         /*
6404          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6405          * remove this entry and rearrange the file array.
6406          */
6407         skb = skb_dequeue(head);
6408         while (skb) {
6409                 struct scm_fp_list *fp;
6410
6411                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6412                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6413                         int left;
6414
6415                         if (fp->fp[i] != file)
6416                                 continue;
6417
6418                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6419                         left = fp->count - 1 - i;
6420                         if (left) {
6421                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6422                                                 left * sizeof(struct file *));
6423                         }
6424                         fp->count--;
6425                         if (!fp->count) {
6426                                 kfree_skb(skb);
6427                                 skb = NULL;
6428                         } else {
6429                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6430                         }
6431                         fput(file);
6432                         file = NULL;
6433                         break;
6434                 }
6435
6436                 if (!file)
6437                         break;
6438
6439                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6440
6441                 skb = skb_dequeue(head);
6442         }
6443
6444         if (skb_peek(&list)) {
6445                 spin_lock_irq(&head->lock);
6446                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6447                         __skb_queue_tail(head, skb);
6448                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6449         }
6450 #else
6451         fput(file);
6452 #endif
6453 }
6454
6455 struct io_file_put {
6456         struct list_head list;
6457         struct file *file;
6458 };
6459
6460 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6461 {
6462         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6463         struct fixed_file_data *file_data;
6464         struct io_ring_ctx *ctx;
6465         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6466         unsigned long flags;
6467
6468         ref_node = container_of(work, struct fixed_file_ref_node, work);
6469         file_data = ref_node->file_data;
6470         ctx = file_data->ctx;
6471
6472         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6473                 list_del_init(&pfile->list);
6474                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6475                 kfree(pfile);
6476         }
6477
6478         spin_lock_irqsave(&file_data->lock, flags);
6479         list_del_init(&ref_node->node);
6480         spin_unlock_irqrestore(&file_data->lock, flags);
6481
6482         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6483         kfree(ref_node);
6484         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6485 }
6486
6487 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6488 {
6489         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6490
6491         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6492
6493         queue_work(system_wq, &ref_node->work);
6494 }
6495
6496 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6497                         struct io_ring_ctx *ctx)
6498 {
6499         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6500
6501         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6502         if (!ref_node)
6503                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6504
6505         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6506                             0, GFP_KERNEL)) {
6507                 kfree(ref_node);
6508                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6509         }
6510         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6511         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6512         INIT_WORK(&ref_node->work, io_file_put_work);
6513         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6514         return ref_node;
6515
6516 }
6517
6518 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6519 {
6520         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6521         kfree(ref_node);
6522 }
6523
6524 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6525                                  unsigned nr_args)
6526 {
6527         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6528         unsigned nr_tables;
6529         struct file *file;
6530         int fd, ret = 0;
6531         unsigned i;
6532         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6533         unsigned long flags;
6534
6535         if (ctx->file_data)
6536                 return -EBUSY;
6537         if (!nr_args)
6538                 return -EINVAL;
6539         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6540                 return -EMFILE;
6541
6542         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6543         if (!ctx->file_data)
6544                 return -ENOMEM;
6545         ctx->file_data->ctx = ctx;
6546         init_completion(&ctx->file_data->done);
6547         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6548         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6549
6550         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6551         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6552                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6553                                         GFP_KERNEL);
6554         if (!ctx->file_data->table) {
6555                 kfree(ctx->file_data);
6556                 ctx->file_data = NULL;
6557                 return -ENOMEM;
6558         }
6559
6560         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6561                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6562                 kfree(ctx->file_data->table);
6563                 kfree(ctx->file_data);
6564                 ctx->file_data = NULL;
6565                 return -ENOMEM;
6566         }
6567
6568         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6569                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6570                 kfree(ctx->file_data->table);
6571                 kfree(ctx->file_data);
6572                 ctx->file_data = NULL;
6573                 return -ENOMEM;
6574         }
6575
6576         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6577                 struct fixed_file_table *table;
6578                 unsigned index;
6579
6580                 ret = -EFAULT;
6581                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6582                         break;
6583                 /* allow sparse sets */
6584                 if (fd == -1) {
6585                         ret = 0;
6586                         continue;
6587                 }
6588
6589                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6590                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6591                 file = fget(fd);
6592
6593                 ret = -EBADF;
6594                 if (!file)
6595                         break;
6596
6597                 /*
6598                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6599                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6600                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6601                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6602                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6603                  */
6604                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6605                         fput(file);
6606                         break;
6607                 }
6608                 ret = 0;
6609                 table->files[index] = file;
6610         }
6611
6612         if (ret) {
6613                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6614                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6615                         if (file)
6616                                 fput(file);
6617                 }
6618                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6619                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6620
6621                 kfree(ctx->file_data->table);
6622                 kfree(ctx->file_data);
6623                 ctx->file_data = NULL;
6624                 ctx->nr_user_files = 0;
6625                 return ret;
6626         }
6627
6628         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6629         if (ret) {
6630                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6631                 return ret;
6632         }
6633
6634         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6635         if (IS_ERR(ref_node)) {
6636                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6637                 return PTR_ERR(ref_node);
6638         }
6639
6640         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6641         spin_lock_irqsave(&ctx->file_data->lock, flags);
6642         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6643         spin_unlock_irqrestore(&ctx->file_data->lock, flags);
6644         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6645         return ret;
6646 }
6647
6648 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6649                                 int index)
6650 {
6651 #if defined(CONFIG_UNIX)
6652         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6653         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6654         struct sk_buff *skb;
6655
6656         /*
6657          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6658          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6659          * and filling it in.
6660          */
6661         spin_lock_irq(&head->lock);
6662         skb = skb_peek(head);
6663         if (skb) {
6664                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6665
6666                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6667                         __skb_unlink(skb, head);
6668                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6669                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6670                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6671                         fpl->count++;
6672                         spin_lock_irq(&head->lock);
6673                         __skb_queue_head(head, skb);
6674                 } else {
6675                         skb = NULL;
6676                 }
6677         }
6678         spin_unlock_irq(&head->lock);
6679
6680         if (skb) {
6681                 fput(file);
6682                 return 0;
6683         }
6684
6685         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6686 #else
6687         return 0;
6688 #endif
6689 }
6690
6691 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6692                                  struct file *file)
6693 {
6694         struct io_file_put *pfile;
6695         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6696         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6697
6698         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6699         if (!pfile)
6700                 return -ENOMEM;
6701
6702         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6703         pfile->file = file;
6704         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6705
6706         return 0;
6707 }
6708
6709 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6710                                  struct io_uring_files_update *up,
6711                                  unsigned nr_args)
6712 {
6713         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6714         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6715         struct file *file;
6716         __s32 __user *fds;
6717         int fd, i, err;
6718         __u32 done;
6719         unsigned long flags;
6720         bool needs_switch = false;
6721
6722         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6723                 return -EOVERFLOW;
6724         if (done > ctx->nr_user_files)
6725                 return -EINVAL;
6726
6727         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6728         if (IS_ERR(ref_node))
6729                 return PTR_ERR(ref_node);
6730
6731         done = 0;
6732         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6733         while (nr_args) {
6734                 struct fixed_file_table *table;
6735                 unsigned index;
6736
6737                 err = 0;
6738                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6739                         err = -EFAULT;
6740                         break;
6741                 }
6742                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6743                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6744                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6745                 if (table->files[index]) {
6746                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6747                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6748                         if (err)
6749                                 break;
6750                         table->files[index] = NULL;
6751                         needs_switch = true;
6752                 }
6753                 if (fd != -1) {
6754                         file = fget(fd);
6755                         if (!file) {
6756                                 err = -EBADF;
6757                                 break;
6758                         }
6759                         /*
6760                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6761                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6762                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6763                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6764                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6765                          * support regular read/write anyway.
6766                          */
6767                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6768                                 fput(file);
6769                                 err = -EBADF;
6770                                 break;
6771                         }
6772                         table->files[index] = file;
6773                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6774                         if (err)
6775                                 break;
6776                 }
6777                 nr_args--;
6778                 done++;
6779                 up->offset++;
6780         }
6781
6782         if (needs_switch) {
6783                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6784                 spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6785                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6786                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6787                 spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6788                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6789         } else
6790                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6791
6792         return done ? done : err;
6793 }
6794
6795 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6796                                unsigned nr_args)
6797 {
6798         struct io_uring_files_update up;
6799
6800         if (!ctx->file_data)
6801                 return -ENXIO;
6802         if (!nr_args)
6803                 return -EINVAL;
6804         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6805                 return -EFAULT;
6806         if (up.resv)
6807                 return -EINVAL;
6808
6809         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6810 }
6811
6812 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6813 {
6814         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6815
6816         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6817         io_put_req(req);
6818 }
6819
6820 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6821                               struct io_uring_params *p)
6822 {
6823         struct io_wq_data data;
6824         struct fd f;
6825         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6826         unsigned int concurrency;
6827         int ret = 0;
6828
6829         data.user = ctx->user;
6830         data.free_work = io_free_work;
6831
6832         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6833                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6834                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6835
6836                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6837                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6838                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6839                         ctx->io_wq = NULL;
6840                 }
6841                 return ret;
6842         }
6843
6844         f = fdget(p->wq_fd);
6845         if (!f.file)
6846                 return -EBADF;
6847
6848         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6849                 ret = -EINVAL;
6850                 goto out_fput;
6851         }
6852
6853         ctx_attach = f.file->private_data;
6854         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6855         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6856                 ret = -EINVAL;
6857                 goto out_fput;
6858         }
6859
6860         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6861 out_fput:
6862         fdput(f);
6863         return ret;
6864 }
6865
6866 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6867                                struct io_uring_params *p)
6868 {
6869         int ret;
6870
6871         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
6872         mmgrab(current->mm);
6873         ctx->sqo_mm = current->mm;
6874
6875         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6876                 ret = -EPERM;
6877                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6878                         goto err;
6879
6880                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6881                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6882                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6883
6884                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6885                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6886
6887                         ret = -EINVAL;
6888                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6889                                 goto err;
6890                         if (!cpu_online(cpu))
6891                                 goto err;
6892
6893                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6894                                                         ctx, cpu,
6895                                                         "io_uring-sq");
6896                 } else {
6897                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6898                                                         "io_uring-sq");
6899                 }
6900                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6901                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6902                         ctx->sqo_thread = NULL;
6903                         goto err;
6904                 }
6905                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6906         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6907                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6908                 ret = -EINVAL;
6909                 goto err;
6910         }
6911
6912         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6913         if (ret)
6914                 goto err;
6915
6916         return 0;
6917 err:
6918         io_finish_async(ctx);
6919         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6920         ctx->sqo_mm = NULL;
6921         return ret;
6922 }
6923
6924 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6925 {
6926         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6927 }
6928
6929 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6930 {
6931         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6932
6933         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6934         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6935
6936         do {
6937                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6938                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6939                 if (new_pages > page_limit)
6940                         return -ENOMEM;
6941         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6942                                         new_pages) != cur_pages);
6943
6944         return 0;
6945 }
6946
6947 static void io_mem_free(void *ptr)
6948 {
6949         struct page *page;
6950
6951         if (!ptr)
6952                 return;
6953
6954         page = virt_to_head_page(ptr);
6955         if (put_page_testzero(page))
6956                 free_compound_page(page);
6957 }
6958
6959 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6960 {
6961         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6962                                 __GFP_NORETRY;
6963
6964         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6965 }
6966
6967 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6968                                 size_t *sq_offset)
6969 {
6970         struct io_rings *rings;
6971         size_t off, sq_array_size;
6972
6973         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6974         if (off == SIZE_MAX)
6975                 return SIZE_MAX;
6976
6977 #ifdef CONFIG_SMP
6978         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6979         if (off == 0)
6980                 return SIZE_MAX;
6981 #endif
6982
6983         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6984         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6985                 return SIZE_MAX;
6986
6987         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6988                 return SIZE_MAX;
6989
6990         if (sq_offset)
6991                 *sq_offset = off;
6992
6993         return off;
6994 }
6995
6996 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6997 {
6998         size_t pages;
6999
7000         pages = (size_t)1 << get_order(
7001                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7002         pages += (size_t)1 << get_order(
7003                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7004
7005         return pages;
7006 }
7007
7008 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7009 {
7010         int i, j;
7011
7012         if (!ctx->user_bufs)
7013                 return -ENXIO;
7014
7015         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7016                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7017
7018                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7019                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7020
7021                 if (ctx->account_mem)
7022                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7023                 kvfree(imu->bvec);
7024                 imu->nr_bvecs = 0;
7025         }
7026
7027         kfree(ctx->user_bufs);
7028         ctx->user_bufs = NULL;
7029         ctx->nr_user_bufs = 0;
7030         return 0;
7031 }
7032
7033 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7034                        void __user *arg, unsigned index)
7035 {
7036         struct iovec __user *src;
7037
7038 #ifdef CONFIG_COMPAT
7039         if (ctx->compat) {
7040                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7041                 struct compat_iovec ciov;
7042
7043                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7044                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7045                         return -EFAULT;
7046
7047                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7048                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7049                 return 0;
7050         }
7051 #endif
7052         src = (struct iovec __user *) arg;
7053         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7054                 return -EFAULT;
7055         return 0;
7056 }
7057
7058 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7059                                   unsigned nr_args)
7060 {
7061         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7062         struct page **pages = NULL;
7063         int i, j, got_pages = 0;
7064         int ret = -EINVAL;
7065
7066         if (ctx->user_bufs)
7067                 return -EBUSY;
7068         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7069                 return -EINVAL;
7070
7071         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7072                                         GFP_KERNEL);
7073         if (!ctx->user_bufs)
7074                 return -ENOMEM;
7075
7076         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7077                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7078                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7079                 int pret, nr_pages;
7080                 struct iovec iov;
7081                 size_t size;
7082
7083                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7084                 if (ret)
7085                         goto err;
7086
7087                 /*
7088                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7089                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7090                  * submitted if they are wrong.
7091                  */
7092                 ret = -EFAULT;
7093                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7094                         goto err;
7095
7096                 /* arbitrary limit, but we need something */
7097                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7098                         goto err;
7099
7100                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7101                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7102                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7103                 nr_pages = end - start;
7104
7105                 if (ctx->account_mem) {
7106                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7107                         if (ret)
7108                                 goto err;
7109                 }
7110
7111                 ret = 0;
7112                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7113                         kfree(vmas);
7114                         kfree(pages);
7115                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7116                                                 GFP_KERNEL);
7117                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7118                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7119                                         GFP_KERNEL);
7120                         if (!pages || !vmas) {
7121                                 ret = -ENOMEM;
7122                                 if (ctx->account_mem)
7123                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7124                                 goto err;
7125                         }
7126                         got_pages = nr_pages;
7127                 }
7128
7129                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7130                                                 GFP_KERNEL);
7131                 ret = -ENOMEM;
7132                 if (!imu->bvec) {
7133                         if (ctx->account_mem)
7134                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7135                         goto err;
7136                 }
7137
7138                 ret = 0;
7139                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
7140                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7141                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7142                                       pages, vmas);
7143                 if (pret == nr_pages) {
7144                         /* don't support file backed memory */
7145                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7146                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7147
7148                                 if (vma->vm_file &&
7149                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7150                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7151                                         break;
7152                                 }
7153                         }
7154                 } else {
7155                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7156                 }
7157                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
7158                 if (ret) {
7159                         /*
7160                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7161                          * release any pages we did get
7162                          */
7163                         if (pret > 0)
7164                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7165                         if (ctx->account_mem)
7166                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7167                         kvfree(imu->bvec);
7168                         goto err;
7169                 }
7170
7171                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7172                 size = iov.iov_len;
7173                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7174                         size_t vec_len;
7175
7176                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7177                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7178                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7179                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7180                         off = 0;
7181                         size -= vec_len;
7182                 }
7183                 /* store original address for later verification */
7184                 imu->ubuf = ubuf;
7185                 imu->len = iov.iov_len;
7186                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7187
7188                 ctx->nr_user_bufs++;
7189         }
7190         kvfree(pages);
7191         kvfree(vmas);
7192         return 0;
7193 err:
7194         kvfree(pages);
7195         kvfree(vmas);
7196         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7197         return ret;
7198 }
7199
7200 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7201 {
7202         __s32 __user *fds = arg;
7203         int fd;
7204
7205         if (ctx->cq_ev_fd)
7206                 return -EBUSY;
7207
7208         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7209                 return -EFAULT;
7210
7211         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7212         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7213                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7214                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7215                 return ret;
7216         }
7217
7218         return 0;
7219 }
7220
7221 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7222 {
7223         if (ctx->cq_ev_fd) {
7224                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7225                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7226                 return 0;
7227         }
7228
7229         return -ENXIO;
7230 }
7231
7232 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7233 {
7234         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7235         struct io_buffer *buf = p;
7236
7237         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7238         return 0;
7239 }
7240
7241 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7242 {
7243         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7244         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7245 }
7246
7247 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7248 {
7249         io_finish_async(ctx);
7250         if (ctx->sqo_mm)
7251                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7252
7253         io_iopoll_reap_events(ctx);
7254         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7255         io_sqe_files_unregister(ctx);
7256         io_eventfd_unregister(ctx);
7257         io_destroy_buffers(ctx);
7258         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7259
7260 #if defined(CONFIG_UNIX)
7261         if (ctx->ring_sock) {
7262                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7263                 sock_release(ctx->ring_sock);
7264         }
7265 #endif
7266
7267         io_mem_free(ctx->rings);
7268         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7269
7270         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7271         if (ctx->account_mem)
7272                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7273                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7274         free_uid(ctx->user);
7275         put_cred(ctx->creds);
7276         kfree(ctx->completions);
7277         kfree(ctx->cancel_hash);
7278         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7279         kfree(ctx);
7280 }
7281
7282 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7283 {
7284         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7285         __poll_t mask = 0;
7286
7287         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7288         /*
7289          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7290          * io_commit_cqring
7291          */
7292         smp_rmb();
7293         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7294             ctx->rings->sq_ring_entries)
7295                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7296         if (io_cqring_events(ctx, false))
7297                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7298
7299         return mask;
7300 }
7301
7302 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7303 {
7304         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7305
7306         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7307 }
7308
7309 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7310 {
7311         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7312         const struct cred *cred;
7313
7314         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7315         if (cred)
7316                 put_cred(cred);
7317         return 0;
7318 }
7319
7320 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7321 {
7322         struct io_ring_ctx *ctx;
7323
7324         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7325         if (ctx->rings)
7326                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7327
7328         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
7329         io_ring_ctx_free(ctx);
7330 }
7331
7332 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7333 {
7334         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7335         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7336         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7337
7338         /*
7339          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
7340          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
7341          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
7342          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
7343          * it could cause shutdown to hang.
7344          */
7345         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
7346                 cond_resched();
7347
7348         io_kill_timeouts(ctx);
7349         io_poll_remove_all(ctx);
7350
7351         if (ctx->io_wq)
7352                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7353
7354         io_iopoll_reap_events(ctx);
7355         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7356         if (ctx->rings)
7357                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7358         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7359         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7360         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7361 }
7362
7363 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7364 {
7365         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7366
7367         file->private_data = NULL;
7368         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7369         return 0;
7370 }
7371
7372 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7373                                   struct files_struct *files)
7374 {
7375         struct io_kiocb *req;
7376         DEFINE_WAIT(wait);
7377
7378         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7379                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
7380
7381                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7382                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7383                         if (req->work.files != files)
7384                                 continue;
7385                         /* req is being completed, ignore */
7386                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7387                                 continue;
7388                         cancel_req = req;
7389                         break;
7390                 }
7391                 if (cancel_req)
7392                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7393                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7394                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7395
7396                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7397                 if (!cancel_req)
7398                         break;
7399
7400                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7401                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7402                         list_del(&cancel_req->list);
7403                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7404                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7405                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7406                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7407                         }
7408                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7409
7410                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7412
7413                         /*
7414                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7415                          * all we had, then we're done with this request.
7416                          */
7417                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7418                                 io_put_req(cancel_req);
7419                                 continue;
7420                         }
7421                 }
7422
7423                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7424                 io_put_req(cancel_req);
7425                 schedule();
7426         }
7427         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7428 }
7429
7430 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7431 {
7432         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7433
7434         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7435
7436         /*
7437          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7438          */
7439         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7440                 io_wq_cancel_pid(ctx->io_wq, task_pid_vnr(current));
7441
7442         return 0;
7443 }
7444
7445 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7446                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7447 {
7448         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7449         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7450         struct page *page;
7451         void *ptr;
7452
7453         switch (offset) {
7454         case IORING_OFF_SQ_RING:
7455         case IORING_OFF_CQ_RING:
7456                 ptr = ctx->rings;
7457                 break;
7458         case IORING_OFF_SQES:
7459                 ptr = ctx->sq_sqes;
7460                 break;
7461         default:
7462                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7463         }
7464
7465         page = virt_to_head_page(ptr);
7466         if (sz > page_size(page))
7467                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7468
7469         return ptr;
7470 }
7471
7472 #ifdef CONFIG_MMU
7473
7474 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7475 {
7476         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7477         unsigned long pfn;
7478         void *ptr;
7479
7480         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7481         if (IS_ERR(ptr))
7482                 return PTR_ERR(ptr);
7483
7484         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7485         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7486 }
7487
7488 #else /* !CONFIG_MMU */
7489
7490 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7491 {
7492         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7493 }
7494
7495 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7496 {
7497         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7498 }
7499
7500 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7501         unsigned long addr, unsigned long len,
7502         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7503 {
7504         void *ptr;
7505
7506         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7507         if (IS_ERR(ptr))
7508                 return PTR_ERR(ptr);
7509
7510         return (unsigned long) ptr;
7511 }
7512
7513 #endif /* !CONFIG_MMU */
7514
7515 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7516                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7517                 size_t, sigsz)
7518 {
7519         struct io_ring_ctx *ctx;
7520         long ret = -EBADF;
7521         int submitted = 0;
7522         struct fd f;
7523
7524         if (current->task_works)
7525                 task_work_run();
7526
7527         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7528                 return -EINVAL;
7529
7530         f = fdget(fd);
7531         if (!f.file)
7532                 return -EBADF;
7533
7534         ret = -EOPNOTSUPP;
7535         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7536                 goto out_fput;
7537
7538         ret = -ENXIO;
7539         ctx = f.file->private_data;
7540         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7541                 goto out_fput;
7542
7543         /*
7544          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7545          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7546          * we were asked to.
7547          */
7548         ret = 0;
7549         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7550                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7551                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7552                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7553                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7554                 submitted = to_submit;
7555         } else if (to_submit) {
7556                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7557                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd, false);
7558                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7559
7560                 if (submitted != to_submit)
7561                         goto out;
7562         }
7563         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7564                 unsigned nr_events = 0;
7565
7566                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7567
7568                 /*
7569                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7570                  * space applications don't need to do io completion events
7571                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7572                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7573                  */
7574                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7575                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7576                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7577                 } else {
7578                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7579                 }
7580         }
7581
7582 out:
7583         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7584 out_fput:
7585         fdput(f);
7586         return submitted ? submitted : ret;
7587 }
7588
7589 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7590 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7591 {
7592         const struct cred *cred = p;
7593         struct seq_file *m = data;
7594         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7595         struct group_info *gi;
7596         kernel_cap_t cap;
7597         unsigned __capi;
7598         int g;
7599
7600         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7601         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7602         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7603         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7604         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7605         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7606         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7607         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7608         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7609         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7610         gi = cred->group_info;
7611         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7612                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7613                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7614         }
7615         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7616         cap = cred->cap_effective;
7617         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7618                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7619         seq_putc(m, '\n');
7620         return 0;
7621 }
7622
7623 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7624 {
7625         int i;
7626
7627         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7628         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7629         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7630                 struct fixed_file_table *table;
7631                 struct file *f;
7632
7633                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7634                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7635                 if (f)
7636                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7637                 else
7638                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7639         }
7640         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7641         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7642                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7643
7644                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7645                                                 (unsigned int) buf->len);
7646         }
7647         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7648                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7649                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7650         }
7651         seq_printf(m, "PollList:\n");
7652         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7653         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7654                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7655                 struct io_kiocb *req;
7656
7657                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7658                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7659                                         req->task->task_works != NULL);
7660         }
7661         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7662         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7663 }
7664
7665 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7666 {
7667         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7668
7669         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7670                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7671                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7672         }
7673 }
7674 #endif
7675
7676 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7677         .release        = io_uring_release,
7678         .flush          = io_uring_flush,
7679         .mmap           = io_uring_mmap,
7680 #ifndef CONFIG_MMU
7681         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7682         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7683 #endif
7684         .poll           = io_uring_poll,
7685         .fasync         = io_uring_fasync,
7686 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7687         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7688 #endif
7689 };
7690
7691 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7692                                   struct io_uring_params *p)
7693 {
7694         struct io_rings *rings;
7695         size_t size, sq_array_offset;
7696
7697         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7698         if (size == SIZE_MAX)
7699                 return -EOVERFLOW;
7700
7701         rings = io_mem_alloc(size);
7702         if (!rings)
7703                 return -ENOMEM;
7704
7705         ctx->rings = rings;
7706         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7707         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7708         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7709         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7710         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7711         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7712         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7713         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7714         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7715
7716         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7717         if (size == SIZE_MAX) {
7718                 io_mem_free(ctx->rings);
7719                 ctx->rings = NULL;
7720                 return -EOVERFLOW;
7721         }
7722
7723         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7724         if (!ctx->sq_sqes) {
7725                 io_mem_free(ctx->rings);
7726                 ctx->rings = NULL;
7727                 return -ENOMEM;
7728         }
7729
7730         return 0;
7731 }
7732
7733 /*
7734  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7735  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7736  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7737  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7738  */
7739 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7740 {
7741         struct file *file;
7742         int ret;
7743
7744 #if defined(CONFIG_UNIX)
7745         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7746                                 &ctx->ring_sock);
7747         if (ret)
7748                 return ret;
7749 #endif
7750
7751         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7752         if (ret < 0)
7753                 goto err;
7754
7755         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7756                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7757         if (IS_ERR(file)) {
7758                 put_unused_fd(ret);
7759                 ret = PTR_ERR(file);
7760                 goto err;
7761         }
7762
7763 #if defined(CONFIG_UNIX)
7764         ctx->ring_sock->file = file;
7765 #endif
7766         fd_install(ret, file);
7767         return ret;
7768 err:
7769 #if defined(CONFIG_UNIX)
7770         sock_release(ctx->ring_sock);
7771         ctx->ring_sock = NULL;
7772 #endif
7773         return ret;
7774 }
7775
7776 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
7777 {
7778         struct user_struct *user = NULL;
7779         struct io_ring_ctx *ctx;
7780         bool account_mem;
7781         int ret;
7782
7783         if (!entries)
7784                 return -EINVAL;
7785         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7786                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7787                         return -EINVAL;
7788                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7789         }
7790
7791         /*
7792          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7793          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7794          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7795          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7796          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7797          * of CQ ring entries manually.
7798          */
7799         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7800         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7801                 /*
7802                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7803                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7804                  * any cq vs sq ring sizing.
7805                  */
7806                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7807                         return -EINVAL;
7808                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7809                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7810                                 return -EINVAL;
7811                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7812                 }
7813                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7814         } else {
7815                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7816         }
7817
7818         user = get_uid(current_user());
7819         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7820
7821         if (account_mem) {
7822                 ret = io_account_mem(user,
7823                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7824                 if (ret) {
7825                         free_uid(user);
7826                         return ret;
7827                 }
7828         }
7829
7830         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7831         if (!ctx) {
7832                 if (account_mem)
7833                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7834                                                                 p->cq_entries));
7835                 free_uid(user);
7836                 return -ENOMEM;
7837         }
7838         ctx->compat = in_compat_syscall();
7839         ctx->account_mem = account_mem;
7840         ctx->user = user;
7841         ctx->creds = get_current_cred();
7842
7843         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7844         if (ret)
7845                 goto err;
7846
7847         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7848         if (ret)
7849                 goto err;
7850
7851         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7852         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7853         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7854         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7855         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7856         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7857         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7858         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7859
7860         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7861         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7862         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7863         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7864         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7865         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7866         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7867
7868         /*
7869          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7870          * having closed it before we finish setup
7871          */
7872         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7873         if (ret < 0)
7874                 goto err;
7875
7876         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7877                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7878                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7879         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7880         return ret;
7881 err:
7882         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7883         return ret;
7884 }
7885
7886 /*
7887  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7888  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7889  * params structure passed in.
7890  */
7891 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7892 {
7893         struct io_uring_params p;
7894         long ret;
7895         int i;
7896
7897         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7898                 return -EFAULT;
7899         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
7900                 if (p.resv[i])
7901                         return -EINVAL;
7902         }
7903
7904         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
7905                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
7906                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
7907                 return -EINVAL;
7908
7909         ret = io_uring_create(entries, &p);
7910         if (ret < 0)
7911                 return ret;
7912
7913         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
7914                 return -EFAULT;
7915
7916         return ret;
7917 }
7918
7919 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
7920                 struct io_uring_params __user *, params)
7921 {
7922         return io_uring_setup(entries, params);
7923 }
7924
7925 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
7926 {
7927         struct io_uring_probe *p;
7928         size_t size;
7929         int i, ret;
7930
7931         size = struct_size(p, ops, nr_args);
7932         if (size == SIZE_MAX)
7933                 return -EOVERFLOW;
7934         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
7935         if (!p)
7936                 return -ENOMEM;
7937
7938         ret = -EFAULT;
7939         if (copy_from_user(p, arg, size))
7940                 goto out;
7941         ret = -EINVAL;
7942         if (memchr_inv(p, 0, size))
7943                 goto out;
7944
7945         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
7946         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
7947                 nr_args = IORING_OP_LAST;
7948
7949         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7950                 p->ops[i].op = i;
7951                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
7952                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
7953         }
7954         p->ops_len = i;
7955
7956         ret = 0;
7957         if (copy_to_user(arg, p, size))
7958                 ret = -EFAULT;
7959 out:
7960         kfree(p);
7961         return ret;
7962 }
7963
7964 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
7965 {
7966         const struct cred *creds = get_current_cred();
7967         int id;
7968
7969         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
7970                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
7971         if (id < 0)
7972                 put_cred(creds);
7973         return id;
7974 }
7975
7976 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
7977 {
7978         const struct cred *old_creds;
7979
7980         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7981         if (old_creds) {
7982                 put_cred(old_creds);
7983                 return 0;
7984         }
7985
7986         return -EINVAL;
7987 }
7988
7989 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
7990 {
7991         switch (op) {
7992         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7993         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7994         case IORING_REGISTER_PROBE:
7995         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7996         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7997                 return false;
7998         default:
7999                 return true;
8000         }
8001 }
8002
8003 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8004                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8005         __releases(ctx->uring_lock)
8006         __acquires(ctx->uring_lock)
8007 {
8008         int ret;
8009
8010         /*
8011          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8012          * someone else killed the ctx or is already going through
8013          * io_uring_register().
8014          */
8015         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8016                 return -ENXIO;
8017
8018         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8019                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8020
8021                 /*
8022                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8023                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8024                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8025                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8026                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8027                  * after we've killed the percpu ref.
8028                  */
8029                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8030                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
8031                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8032                 if (ret) {
8033                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8034                         ret = -EINTR;
8035                         goto out;
8036                 }
8037         }
8038
8039         switch (opcode) {
8040         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8041                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8042                 break;
8043         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8044                 ret = -EINVAL;
8045                 if (arg || nr_args)
8046                         break;
8047                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8048                 break;
8049         case IORING_REGISTER_FILES:
8050                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8051                 break;
8052         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8053                 ret = -EINVAL;
8054                 if (arg || nr_args)
8055                         break;
8056                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8057                 break;
8058         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8059                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8060                 break;
8061         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8062         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8063                 ret = -EINVAL;
8064                 if (nr_args != 1)
8065                         break;
8066                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8067                 if (ret)
8068                         break;
8069                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8070                         ctx->eventfd_async = 1;
8071                 else
8072                         ctx->eventfd_async = 0;
8073                 break;
8074         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8075                 ret = -EINVAL;
8076                 if (arg || nr_args)
8077                         break;
8078                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8079                 break;
8080         case IORING_REGISTER_PROBE:
8081                 ret = -EINVAL;
8082                 if (!arg || nr_args > 256)
8083                         break;
8084                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8085                 break;
8086         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8087                 ret = -EINVAL;
8088                 if (arg || nr_args)
8089                         break;
8090                 ret = io_register_personality(ctx);
8091                 break;
8092         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8093                 ret = -EINVAL;
8094                 if (arg)
8095                         break;
8096                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8097                 break;
8098         default:
8099                 ret = -EINVAL;
8100                 break;
8101         }
8102
8103         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8104                 /* bring the ctx back to life */
8105                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8106 out:
8107                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
8108         }
8109         return ret;
8110 }
8111
8112 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8113                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8114 {
8115         struct io_ring_ctx *ctx;
8116         long ret = -EBADF;
8117         struct fd f;
8118
8119         f = fdget(fd);
8120         if (!f.file)
8121                 return -EBADF;
8122
8123         ret = -EOPNOTSUPP;
8124         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8125                 goto out_fput;
8126
8127         ctx = f.file->private_data;
8128
8129         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8130         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8131         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8132         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8133                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8134 out_fput:
8135         fdput(f);
8136         return ret;
8137 }
8138
8139 static int __init io_uring_init(void)
8140 {
8141 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8142         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8143         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8144 } while (0)
8145
8146 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8147         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8148         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8149         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8150         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8151         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8152         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8153         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8154         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8155         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8156         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8157         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8158         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8159         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8160         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8161         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8162         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8163         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8164         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8176
8177         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8178         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8179         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8180         return 0;
8181 };
8182 __initcall(io_uring_init);