60230e7b75fa02ab0b08b282b3c429cb8f0d2e27
[linux-2.6-microblaze.git] / 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_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92
93 /*
94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
95  */
96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
102
103 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
104
105 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
106                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
107                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
108
109 struct io_uring {
110         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
111         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
112 };
113
114 /*
115  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
116  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
117  *
118  * The offsets to the member fields are published through struct
119  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
120  */
121 struct io_rings {
122         /*
123          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
124          * masked to get valid indices.
125          *
126          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
127          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
128          * cq ring.
129          */
130         struct io_uring         sq, cq;
131         /*
132          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
133          * ring_entries - 1)
134          */
135         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
136         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
137         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
138         /*
139          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
140          * invalid index stored in array
141          *
142          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
143          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
144          * cached value).
145          *
146          * After a new SQ head value was read by the application this
147          * counter includes all submissions that were dropped reaching
148          * the new SQ head (and possibly more).
149          */
150         u32                     sq_dropped;
151         /*
152          * Runtime SQ flags
153          *
154          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
155          * application.
156          *
157          * The application needs a full memory barrier before checking
158          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
159          */
160         u32                     sq_flags;
161         /*
162          * Runtime CQ flags
163          *
164          * Written by the application, shouldn't be modified by the
165          * kernel.
166          */
167         u32                     cq_flags;
168         /*
169          * Number of completion events lost because the queue was full;
170          * this should be avoided by the application by making sure
171          * there are not more requests pending than there is space in
172          * the completion queue.
173          *
174          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
175          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
176          * cached value).
177          *
178          * As completion events come in out of order this counter is not
179          * ordered with any other data.
180          */
181         u32                     cq_overflow;
182         /*
183          * Ring buffer of completion events.
184          *
185          * The kernel writes completion events fresh every time they are
186          * produced, so the application is allowed to modify pending
187          * entries.
188          */
189         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
190 };
191
192 enum io_uring_cmd_flags {
193         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
194         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
195 };
196
197 struct io_mapped_ubuf {
198         u64             ubuf;
199         u64             ubuf_end;
200         unsigned int    nr_bvecs;
201         unsigned long   acct_pages;
202         struct bio_vec  bvec[];
203 };
204
205 struct io_ring_ctx;
206
207 struct io_overflow_cqe {
208         struct io_uring_cqe cqe;
209         struct list_head list;
210 };
211
212 struct io_fixed_file {
213         /* file * with additional FFS_* flags */
214         unsigned long file_ptr;
215 };
216
217 struct io_rsrc_put {
218         struct list_head list;
219         u64 tag;
220         union {
221                 void *rsrc;
222                 struct file *file;
223                 struct io_mapped_ubuf *buf;
224         };
225 };
226
227 struct io_file_table {
228         /* two level table */
229         struct io_fixed_file **files;
230 };
231
232 struct io_rsrc_node {
233         struct percpu_ref               refs;
234         struct list_head                node;
235         struct list_head                rsrc_list;
236         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
237         struct llist_node               llist;
238         bool                            done;
239 };
240
241 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
242
243 struct io_rsrc_data {
244         struct io_ring_ctx              *ctx;
245
246         u64                             *tags;
247         rsrc_put_fn                     *do_put;
248         atomic_t                        refs;
249         struct completion               done;
250         bool                            quiesce;
251 };
252
253 struct io_buffer {
254         struct list_head list;
255         __u64 addr;
256         __u32 len;
257         __u16 bid;
258 };
259
260 struct io_restriction {
261         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
262         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
263         u8 sqe_flags_allowed;
264         u8 sqe_flags_required;
265         bool registered;
266 };
267
268 enum {
269         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
270         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
271 };
272
273 struct io_sq_data {
274         refcount_t              refs;
275         atomic_t                park_pending;
276         struct mutex            lock;
277
278         /* ctx's that are using this sqd */
279         struct list_head        ctx_list;
280
281         struct task_struct      *thread;
282         struct wait_queue_head  wait;
283
284         unsigned                sq_thread_idle;
285         int                     sq_cpu;
286         pid_t                   task_pid;
287         pid_t                   task_tgid;
288
289         unsigned long           state;
290         struct completion       exited;
291 };
292
293 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
294 #define IO_COMPL_BATCH                  32
295 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
296 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
297
298 struct io_comp_state {
299         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
300         unsigned int            nr;
301         unsigned int            locked_free_nr;
302         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
303         struct list_head        free_list;
304         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
305         struct list_head        locked_free_list;
306 };
307
308 struct io_submit_link {
309         struct io_kiocb         *head;
310         struct io_kiocb         *last;
311 };
312
313 struct io_submit_state {
314         struct blk_plug         plug;
315         struct io_submit_link   link;
316
317         /*
318          * io_kiocb alloc cache
319          */
320         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
321         unsigned int            free_reqs;
322
323         bool                    plug_started;
324
325         /*
326          * Batch completion logic
327          */
328         struct io_comp_state    comp;
329
330         /*
331          * File reference cache
332          */
333         struct file             *file;
334         unsigned int            fd;
335         unsigned int            file_refs;
336         unsigned int            ios_left;
337 };
338
339 struct io_ring_ctx {
340         struct {
341                 struct percpu_ref       refs;
342         } ____cacheline_aligned_in_smp;
343
344         struct {
345                 unsigned int            flags;
346                 unsigned int            compat: 1;
347                 unsigned int            drain_next: 1;
348                 unsigned int            eventfd_async: 1;
349                 unsigned int            restricted: 1;
350
351                 /*
352                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
353                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
354                  *
355                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
356                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
357                  * the queue when needed.
358                  *
359                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
360                  * array.
361                  */
362                 u32                     *sq_array;
363                 unsigned                cached_sq_head;
364                 unsigned                sq_entries;
365                 unsigned                sq_thread_idle;
366                 unsigned                cached_sq_dropped;
367                 unsigned long           sq_check_overflow;
368
369                 struct list_head        defer_list;
370                 struct list_head        timeout_list;
371                 struct list_head        cq_overflow_list;
372
373                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
374         } ____cacheline_aligned_in_smp;
375
376         struct {
377                 struct mutex            uring_lock;
378                 wait_queue_head_t       wait;
379         } ____cacheline_aligned_in_smp;
380
381         struct io_submit_state          submit_state;
382
383         struct io_rings *rings;
384
385         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
386         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
387
388         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
389         struct list_head        sqd_list;
390
391         /*
392          * Fixed resources fast path, should be accessed only under uring_lock,
393          * and updated through io_uring_register(2)
394          */
395         struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
396
397         struct io_file_table    file_table;
398         unsigned                nr_user_files;
399         unsigned                nr_user_bufs;
400         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
401
402         struct xarray           io_buffers;
403         struct xarray           personalities;
404         u32                     pers_next;
405
406         struct {
407                 unsigned                cached_cq_tail;
408                 unsigned                cq_entries;
409                 atomic_t                cq_timeouts;
410                 unsigned                cq_last_tm_flush;
411                 unsigned                cq_extra;
412                 unsigned long           cq_check_overflow;
413                 struct wait_queue_head  cq_wait;
414                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
415                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
416         } ____cacheline_aligned_in_smp;
417
418         struct {
419                 spinlock_t              completion_lock;
420
421                 /*
422                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
423                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
424                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
425                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
426                  */
427                 struct list_head        iopoll_list;
428                 struct hlist_head       *cancel_hash;
429                 unsigned                cancel_hash_bits;
430                 bool                    poll_multi_file;
431         } ____cacheline_aligned_in_smp;
432
433         struct io_restriction           restrictions;
434
435         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
436         struct {
437                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
438                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
439                 struct io_rsrc_data             *file_data;
440                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
441
442                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
443                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
444                 struct list_head                rsrc_ref_list;
445                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
446         };
447
448         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
449         struct {
450                 #if defined(CONFIG_UNIX)
451                         struct socket           *ring_sock;
452                 #endif
453                 /* hashed buffered write serialization */
454                 struct io_wq_hash               *hash_map;
455
456                 /* Only used for accounting purposes */
457                 struct user_struct              *user;
458                 struct mm_struct                *mm_account;
459
460                 /* ctx exit and cancelation */
461                 struct callback_head            *exit_task_work;
462                 struct work_struct              exit_work;
463                 struct list_head                tctx_list;
464                 struct completion               ref_comp;
465         };
466 };
467
468 struct io_uring_task {
469         /* submission side */
470         struct xarray           xa;
471         struct wait_queue_head  wait;
472         const struct io_ring_ctx *last;
473         struct io_wq            *io_wq;
474         struct percpu_counter   inflight;
475         atomic_t                inflight_tracked;
476         atomic_t                in_idle;
477
478         spinlock_t              task_lock;
479         struct io_wq_work_list  task_list;
480         unsigned long           task_state;
481         struct callback_head    task_work;
482 };
483
484 /*
485  * First field must be the file pointer in all the
486  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
487  */
488 struct io_poll_iocb {
489         struct file                     *file;
490         struct wait_queue_head          *head;
491         __poll_t                        events;
492         bool                            done;
493         bool                            canceled;
494         struct wait_queue_entry         wait;
495 };
496
497 struct io_poll_update {
498         struct file                     *file;
499         u64                             old_user_data;
500         u64                             new_user_data;
501         __poll_t                        events;
502         bool                            update_events;
503         bool                            update_user_data;
504 };
505
506 struct io_close {
507         struct file                     *file;
508         int                             fd;
509 };
510
511 struct io_timeout_data {
512         struct io_kiocb                 *req;
513         struct hrtimer                  timer;
514         struct timespec64               ts;
515         enum hrtimer_mode               mode;
516 };
517
518 struct io_accept {
519         struct file                     *file;
520         struct sockaddr __user          *addr;
521         int __user                      *addr_len;
522         int                             flags;
523         unsigned long                   nofile;
524 };
525
526 struct io_sync {
527         struct file                     *file;
528         loff_t                          len;
529         loff_t                          off;
530         int                             flags;
531         int                             mode;
532 };
533
534 struct io_cancel {
535         struct file                     *file;
536         u64                             addr;
537 };
538
539 struct io_timeout {
540         struct file                     *file;
541         u32                             off;
542         u32                             target_seq;
543         struct list_head                list;
544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
545         struct io_kiocb                 *head;
546 };
547
548 struct io_timeout_rem {
549         struct file                     *file;
550         u64                             addr;
551
552         /* timeout update */
553         struct timespec64               ts;
554         u32                             flags;
555 };
556
557 struct io_rw {
558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
559         struct kiocb                    kiocb;
560         u64                             addr;
561         u64                             len;
562 };
563
564 struct io_connect {
565         struct file                     *file;
566         struct sockaddr __user          *addr;
567         int                             addr_len;
568 };
569
570 struct io_sr_msg {
571         struct file                     *file;
572         union {
573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
575                 void __user                     *buf;
576         };
577         int                             msg_flags;
578         int                             bgid;
579         size_t                          len;
580         struct io_buffer                *kbuf;
581 };
582
583 struct io_open {
584         struct file                     *file;
585         int                             dfd;
586         struct filename                 *filename;
587         struct open_how                 how;
588         unsigned long                   nofile;
589 };
590
591 struct io_rsrc_update {
592         struct file                     *file;
593         u64                             arg;
594         u32                             nr_args;
595         u32                             offset;
596 };
597
598 struct io_fadvise {
599         struct file                     *file;
600         u64                             offset;
601         u32                             len;
602         u32                             advice;
603 };
604
605 struct io_madvise {
606         struct file                     *file;
607         u64                             addr;
608         u32                             len;
609         u32                             advice;
610 };
611
612 struct io_epoll {
613         struct file                     *file;
614         int                             epfd;
615         int                             op;
616         int                             fd;
617         struct epoll_event              event;
618 };
619
620 struct io_splice {
621         struct file                     *file_out;
622         struct file                     *file_in;
623         loff_t                          off_out;
624         loff_t                          off_in;
625         u64                             len;
626         unsigned int                    flags;
627 };
628
629 struct io_provide_buf {
630         struct file                     *file;
631         __u64                           addr;
632         __u32                           len;
633         __u32                           bgid;
634         __u16                           nbufs;
635         __u16                           bid;
636 };
637
638 struct io_statx {
639         struct file                     *file;
640         int                             dfd;
641         unsigned int                    mask;
642         unsigned int                    flags;
643         const char __user               *filename;
644         struct statx __user             *buffer;
645 };
646
647 struct io_shutdown {
648         struct file                     *file;
649         int                             how;
650 };
651
652 struct io_rename {
653         struct file                     *file;
654         int                             old_dfd;
655         int                             new_dfd;
656         struct filename                 *oldpath;
657         struct filename                 *newpath;
658         int                             flags;
659 };
660
661 struct io_unlink {
662         struct file                     *file;
663         int                             dfd;
664         int                             flags;
665         struct filename                 *filename;
666 };
667
668 struct io_completion {
669         struct file                     *file;
670         struct list_head                list;
671         u32                             cflags;
672 };
673
674 struct io_async_connect {
675         struct sockaddr_storage         address;
676 };
677
678 struct io_async_msghdr {
679         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
680         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
681         struct iovec                    *free_iov;
682         struct sockaddr __user          *uaddr;
683         struct msghdr                   msg;
684         struct sockaddr_storage         addr;
685 };
686
687 struct io_async_rw {
688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
689         const struct iovec              *free_iovec;
690         struct iov_iter                 iter;
691         size_t                          bytes_done;
692         struct wait_page_queue          wpq;
693 };
694
695 enum {
696         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
697         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
698         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
699         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
700         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
701         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
702
703         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
704         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
705         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
706         REQ_F_CUR_POS_BIT,
707         REQ_F_NOWAIT_BIT,
708         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
709         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
710         REQ_F_POLLED_BIT,
711         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
712         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
713         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
714         REQ_F_REISSUE_BIT,
715         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
716         /* keep async read/write and isreg together and in order */
717         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
718         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
719         REQ_F_ISREG_BIT,
720
721         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
722         __REQ_F_LAST_BIT,
723 };
724
725 enum {
726         /* ctx owns file */
727         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
728         /* drain existing IO first */
729         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
730         /* linked sqes */
731         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
732         /* doesn't sever on completion < 0 */
733         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
734         /* IOSQE_ASYNC */
735         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
736         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
737         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
738
739         /* fail rest of links */
740         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
741         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
742         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
743         /* read/write uses file position */
744         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
745         /* must not punt to workers */
746         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
747         /* has or had linked timeout */
748         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
749         /* needs cleanup */
750         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
751         /* already went through poll handler */
752         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
753         /* buffer already selected */
754         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
755         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
756         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
757         /* completion is deferred through io_comp_state */
758         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
759         /* caller should reissue async */
760         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
761         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
762         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
763         /* supports async reads */
764         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
765         /* supports async writes */
766         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
767         /* regular file */
768         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
769 };
770
771 struct async_poll {
772         struct io_poll_iocb     poll;
773         struct io_poll_iocb     *double_poll;
774 };
775
776 struct io_task_work {
777         struct io_wq_work_node  node;
778         task_work_func_t        func;
779 };
780
781 enum {
782         IORING_RSRC_FILE                = 0,
783         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
784 };
785
786 /*
787  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
788  * as the first entry in their struct definition. So you can
789  * access the file pointer through any of the sub-structs,
790  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
791  */
792 struct io_kiocb {
793         union {
794                 struct file             *file;
795                 struct io_rw            rw;
796                 struct io_poll_iocb     poll;
797                 struct io_poll_update   poll_update;
798                 struct io_accept        accept;
799                 struct io_sync          sync;
800                 struct io_cancel        cancel;
801                 struct io_timeout       timeout;
802                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
803                 struct io_connect       connect;
804                 struct io_sr_msg        sr_msg;
805                 struct io_open          open;
806                 struct io_close         close;
807                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
808                 struct io_fadvise       fadvise;
809                 struct io_madvise       madvise;
810                 struct io_epoll         epoll;
811                 struct io_splice        splice;
812                 struct io_provide_buf   pbuf;
813                 struct io_statx         statx;
814                 struct io_shutdown      shutdown;
815                 struct io_rename        rename;
816                 struct io_unlink        unlink;
817                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
818                 struct io_completion    compl;
819         };
820
821         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
822         void                            *async_data;
823         u8                              opcode;
824         /* polled IO has completed */
825         u8                              iopoll_completed;
826
827         u16                             buf_index;
828         u32                             result;
829
830         struct io_ring_ctx              *ctx;
831         unsigned int                    flags;
832         atomic_t                        refs;
833         struct task_struct              *task;
834         u64                             user_data;
835
836         struct io_kiocb                 *link;
837         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
838
839         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
840         struct list_head                inflight_entry;
841         union {
842                 struct io_task_work     io_task_work;
843                 struct callback_head    task_work;
844         };
845         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
846         struct hlist_node               hash_node;
847         struct async_poll               *apoll;
848         struct io_wq_work               work;
849         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
850         struct io_mapped_ubuf           *imu;
851 };
852
853 struct io_tctx_node {
854         struct list_head        ctx_node;
855         struct task_struct      *task;
856         struct io_ring_ctx      *ctx;
857 };
858
859 struct io_defer_entry {
860         struct list_head        list;
861         struct io_kiocb         *req;
862         u32                     seq;
863 };
864
865 struct io_op_def {
866         /* needs req->file assigned */
867         unsigned                needs_file : 1;
868         /* hash wq insertion if file is a regular file */
869         unsigned                hash_reg_file : 1;
870         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
871         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
872         /* opcode is not supported by this kernel */
873         unsigned                not_supported : 1;
874         /* set if opcode supports polled "wait" */
875         unsigned                pollin : 1;
876         unsigned                pollout : 1;
877         /* op supports buffer selection */
878         unsigned                buffer_select : 1;
879         /* do prep async if is going to be punted */
880         unsigned                needs_async_setup : 1;
881         /* should block plug */
882         unsigned                plug : 1;
883         /* size of async data needed, if any */
884         unsigned short          async_size;
885 };
886
887 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
888         [IORING_OP_NOP] = {},
889         [IORING_OP_READV] = {
890                 .needs_file             = 1,
891                 .unbound_nonreg_file    = 1,
892                 .pollin                 = 1,
893                 .buffer_select          = 1,
894                 .needs_async_setup      = 1,
895                 .plug                   = 1,
896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
897         },
898         [IORING_OP_WRITEV] = {
899                 .needs_file             = 1,
900                 .hash_reg_file          = 1,
901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
902                 .pollout                = 1,
903                 .needs_async_setup      = 1,
904                 .plug                   = 1,
905                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
906         },
907         [IORING_OP_FSYNC] = {
908                 .needs_file             = 1,
909         },
910         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
911                 .needs_file             = 1,
912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
913                 .pollin                 = 1,
914                 .plug                   = 1,
915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
916         },
917         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
918                 .needs_file             = 1,
919                 .hash_reg_file          = 1,
920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
921                 .pollout                = 1,
922                 .plug                   = 1,
923                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
924         },
925         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
926                 .needs_file             = 1,
927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
928         },
929         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
930         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
931                 .needs_file             = 1,
932         },
933         [IORING_OP_SENDMSG] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
936                 .pollout                = 1,
937                 .needs_async_setup      = 1,
938                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
939         },
940         [IORING_OP_RECVMSG] = {
941                 .needs_file             = 1,
942                 .unbound_nonreg_file    = 1,
943                 .pollin                 = 1,
944                 .buffer_select          = 1,
945                 .needs_async_setup      = 1,
946                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
947         },
948         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
949                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
950         },
951         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
952                 /* used by timeout updates' prep() */
953         },
954         [IORING_OP_ACCEPT] = {
955                 .needs_file             = 1,
956                 .unbound_nonreg_file    = 1,
957                 .pollin                 = 1,
958         },
959         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
960         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
961                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
962         },
963         [IORING_OP_CONNECT] = {
964                 .needs_file             = 1,
965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
966                 .pollout                = 1,
967                 .needs_async_setup      = 1,
968                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
969         },
970         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
971                 .needs_file             = 1,
972         },
973         [IORING_OP_OPENAT] = {},
974         [IORING_OP_CLOSE] = {},
975         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
976         [IORING_OP_STATX] = {},
977         [IORING_OP_READ] = {
978                 .needs_file             = 1,
979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
980                 .pollin                 = 1,
981                 .buffer_select          = 1,
982                 .plug                   = 1,
983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
984         },
985         [IORING_OP_WRITE] = {
986                 .needs_file             = 1,
987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
988                 .pollout                = 1,
989                 .plug                   = 1,
990                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
991         },
992         [IORING_OP_FADVISE] = {
993                 .needs_file             = 1,
994         },
995         [IORING_OP_MADVISE] = {},
996         [IORING_OP_SEND] = {
997                 .needs_file             = 1,
998                 .unbound_nonreg_file    = 1,
999                 .pollout                = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_RECV] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollin                 = 1,
1005                 .buffer_select          = 1,
1006         },
1007         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1008         },
1009         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1010                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_SPLICE] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .hash_reg_file          = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1018         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1019         [IORING_OP_TEE] = {
1020                 .needs_file             = 1,
1021                 .hash_reg_file          = 1,
1022                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026         },
1027         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1028         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1029 };
1030
1031 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1033 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1034                                          struct task_struct *task,
1035                                          bool cancel_all);
1036 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd);
1037 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1038
1039 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1040                                  long res, unsigned int cflags);
1041 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1043 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1045 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1046 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1047 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1048                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1049                                      unsigned nr_args);
1050 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1051 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1052                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1053 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1055
1056 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1057 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1058                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1059 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1060 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1061
1062 static struct kmem_cache *req_cachep;
1063
1064 static const struct file_operations io_uring_fops;
1065
1066 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1067 {
1068 #if defined(CONFIG_UNIX)
1069         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1070                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1071
1072                 return ctx->ring_sock->sk;
1073         }
1074 #endif
1075         return NULL;
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1078
1079 #define io_for_each_link(pos, head) \
1080         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1081
1082 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1083 {
1084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1085
1086         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1087                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1088                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1089         }
1090 }
1091
1092 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1093 {
1094         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1095
1096         /* already at zero, wait for ->release() */
1097         if (!got)
1098                 wait_for_completion(compl);
1099         percpu_ref_resurrect(ref);
1100         if (got)
1101                 percpu_ref_put(ref);
1102 }
1103
1104 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1105                           bool cancel_all)
1106 {
1107         struct io_kiocb *req;
1108
1109         if (task && head->task != task)
1110                 return false;
1111         if (cancel_all)
1112                 return true;
1113
1114         io_for_each_link(req, head) {
1115                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1116                         return true;
1117         }
1118         return false;
1119 }
1120
1121 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1122 {
1123         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1124 }
1125
1126 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1127 {
1128         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1129
1130         complete(&ctx->ref_comp);
1131 }
1132
1133 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1134 {
1135         return !req->timeout.off;
1136 }
1137
1138 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1139 {
1140         struct io_ring_ctx *ctx;
1141         int hash_bits;
1142
1143         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1144         if (!ctx)
1145                 return NULL;
1146
1147         /*
1148          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1149          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1150          */
1151         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1152         hash_bits -= 5;
1153         if (hash_bits <= 0)
1154                 hash_bits = 1;
1155         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1156         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1157                                         GFP_KERNEL);
1158         if (!ctx->cancel_hash)
1159                 goto err;
1160         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1161
1162         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1163         if (!ctx->dummy_ubuf)
1164                 goto err;
1165         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1166         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1167
1168         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1169                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1170                 goto err;
1171
1172         ctx->flags = p->flags;
1173         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1175         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1177         init_completion(&ctx->ref_comp);
1178         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1179         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1180         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1181         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1182         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1184         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1185         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1186         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1188         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1189         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1193         return ctx;
1194 err:
1195         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1196         kfree(ctx->cancel_hash);
1197         kfree(ctx);
1198         return NULL;
1199 }
1200
1201 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1202 {
1203         struct io_rings *r = ctx->rings;
1204
1205         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1206         ctx->cq_extra--;
1207 }
1208
1209 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1210 {
1211         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1212                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1213
1214                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1215         }
1216
1217         return false;
1218 }
1219
1220 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1223                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1224                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1225         }
1226 }
1227
1228 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1229 {
1230         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1231         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1232
1233         if (!req->work.creds)
1234                 req->work.creds = get_current_cred();
1235
1236         req->work.list.next = NULL;
1237         req->work.flags = 0;
1238         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1239                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1240
1241         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1242                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1243                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1244         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1245                 if (def->unbound_nonreg_file)
1246                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1247         }
1248
1249         switch (req->opcode) {
1250         case IORING_OP_SPLICE:
1251         case IORING_OP_TEE:
1252                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1253                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1254                 break;
1255         }
1256 }
1257
1258 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1259 {
1260         struct io_kiocb *cur;
1261
1262         io_for_each_link(cur, req)
1263                 io_prep_async_work(cur);
1264 }
1265
1266 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1269         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1270         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1271
1272         BUG_ON(!tctx);
1273         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1274
1275         /* init ->work of the whole link before punting */
1276         io_prep_async_link(req);
1277         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1278                                         &req->work, req->flags);
1279         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1280         if (link)
1281                 io_queue_linked_timeout(link);
1282 }
1283
1284 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1285         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1286 {
1287         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1288
1289         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1290                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1291                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1292                 list_del_init(&req->timeout.list);
1293                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1294                 io_put_req_deferred(req, 1);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1299 {
1300         do {
1301                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1302                                                 struct io_defer_entry, list);
1303
1304                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1305                         break;
1306                 list_del_init(&de->list);
1307                 io_req_task_queue(de->req);
1308                 kfree(de);
1309         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1310 }
1311
1312 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1313 {
1314         u32 seq;
1315
1316         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1317                 return;
1318
1319         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1320
1321         do {
1322                 u32 events_needed, events_got;
1323                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1324                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1325
1326                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1327                         break;
1328
1329                 /*
1330                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1331                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1332                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1333                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1334                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1335                  */
1336                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1337                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1338                 if (events_got < events_needed)
1339                         break;
1340
1341                 list_del_init(&req->timeout.list);
1342                 io_kill_timeout(req, 0);
1343         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1344
1345         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1346 }
1347
1348 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1349 {
1350         io_flush_timeouts(ctx);
1351
1352         /* order cqe stores with ring update */
1353         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1354
1355         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1356                 __io_queue_deferred(ctx);
1357 }
1358
1359 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         struct io_rings *r = ctx->rings;
1362
1363         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1364 }
1365
1366 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1369 }
1370
1371 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1374         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1375
1376         /*
1377          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1378          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1379          * fill the cq entry
1380          */
1381         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1382                 return NULL;
1383
1384         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1385         return &rings->cqes[tail & mask];
1386 }
1387
1388 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1389 {
1390         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1391                 return false;
1392         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1393                 return false;
1394         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1395 }
1396
1397 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1398 {
1399         /* see waitqueue_active() comment */
1400         smp_mb();
1401
1402         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1403                 wake_up(&ctx->wait);
1404         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1405                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1406         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1407                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1408         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1409                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1410                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1411         }
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1415 {
1416         /* see waitqueue_active() comment */
1417         smp_mb();
1418
1419         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1420                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1421                         wake_up(&ctx->wait);
1422         }
1423         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1424                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1425         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1426                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1427                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1428         }
1429 }
1430
1431 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1432 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1433 {
1434         unsigned long flags;
1435         bool all_flushed, posted;
1436
1437         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1438                 return false;
1439
1440         posted = false;
1441         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1442         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1443                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1444                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1445
1446                 if (!cqe && !force)
1447                         break;
1448                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1449                                         struct io_overflow_cqe, list);
1450                 if (cqe)
1451                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1452                 else
1453                         io_account_cq_overflow(ctx);
1454
1455                 posted = true;
1456                 list_del(&ocqe->list);
1457                 kfree(ocqe);
1458         }
1459
1460         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1461         if (all_flushed) {
1462                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1463                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1464                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1465         }
1466
1467         if (posted)
1468                 io_commit_cqring(ctx);
1469         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1470         if (posted)
1471                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1472         return all_flushed;
1473 }
1474
1475 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1476 {
1477         bool ret = true;
1478
1479         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1480                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1481                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1482                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1483                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1484                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1485                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1486         }
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1493  * see commit f958d7b528b1 for details.
1494  */
1495 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1496         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1497
1498 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1501 }
1502
1503 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1504 {
1505         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1506         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1507 }
1508
1509 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1512         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1513 }
1514
1515 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1516 {
1517         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1518 }
1519
1520 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1521 {
1522         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1523         atomic_inc(&req->refs);
1524 }
1525
1526 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1527                                      long res, unsigned int cflags)
1528 {
1529         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1530
1531         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1532         if (!ocqe) {
1533                 /*
1534                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1535                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1536                  * on the floor.
1537                  */
1538                 io_account_cq_overflow(ctx);
1539                 return false;
1540         }
1541         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1542                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1543                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1544                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1545         }
1546         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1547         ocqe->cqe.res = res;
1548         ocqe->cqe.flags = cflags;
1549         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1550         return true;
1551 }
1552
1553 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1554                                           long res, unsigned int cflags)
1555 {
1556         struct io_uring_cqe *cqe;
1557
1558         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1559
1560         /*
1561          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1562          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1563          * the ring.
1564          */
1565         cqe = io_get_cqe(ctx);
1566         if (likely(cqe)) {
1567                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1568                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1569                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1570                 return true;
1571         }
1572         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1573 }
1574
1575 /* not as hot to bloat with inlining */
1576 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1577                                           long res, unsigned int cflags)
1578 {
1579         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1583                                  unsigned int cflags)
1584 {
1585         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1586         unsigned long flags;
1587
1588         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1589         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1590         /*
1591          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1592          * free_list cache.
1593          */
1594         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1595                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1596
1597                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1598                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1599                                 io_disarm_next(req);
1600                         if (req->link) {
1601                                 io_req_task_queue(req->link);
1602                                 req->link = NULL;
1603                         }
1604                 }
1605                 io_dismantle_req(req);
1606                 io_put_task(req->task, 1);
1607                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1608                 cs->locked_free_nr++;
1609         } else {
1610                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1611                         req = NULL;
1612         }
1613         io_commit_cqring(ctx);
1614         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1615
1616         if (req) {
1617                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1618                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1619         }
1620 }
1621
1622 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1623 {
1624         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1625                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1626 }
1627
1628 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1629                                   unsigned int cflags)
1630 {
1631         if (io_req_needs_clean(req))
1632                 io_clean_op(req);
1633         req->result = res;
1634         req->compl.cflags = cflags;
1635         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1636 }
1637
1638 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1639                                      long res, unsigned cflags)
1640 {
1641         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1642                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1643         else
1644                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1645 }
1646
1647 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1648 {
1649         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1650 }
1651
1652 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1653 {
1654         req_set_fail(req);
1655         io_put_req(req);
1656         io_req_complete_post(req, res, 0);
1657 }
1658
1659 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1660                                         struct io_comp_state *cs)
1661 {
1662         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1663         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1664         cs->locked_free_nr = 0;
1665         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1666 }
1667
1668 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1669 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1670 {
1671         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1672         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1673         int nr;
1674
1675         /*
1676          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1677          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1678          * side cache.
1679          */
1680         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1681                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1682
1683         nr = state->free_reqs;
1684         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1685                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1686                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1687
1688                 list_del(&req->compl.list);
1689                 state->reqs[nr++] = req;
1690                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1691                         break;
1692         }
1693
1694         state->free_reqs = nr;
1695         return nr != 0;
1696 }
1697
1698 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1699 {
1700         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1701
1702         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1703
1704         if (!state->free_reqs) {
1705                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1706                 int ret;
1707
1708                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1709                         goto got_req;
1710
1711                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1712                                             state->reqs);
1713
1714                 /*
1715                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1716                  * retry single alloc to be on the safe side.
1717                  */
1718                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1719                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1720                         if (!state->reqs[0])
1721                                 return NULL;
1722                         ret = 1;
1723                 }
1724                 state->free_reqs = ret;
1725         }
1726 got_req:
1727         state->free_reqs--;
1728         return state->reqs[state->free_reqs];
1729 }
1730
1731 static inline void io_put_file(struct file *file)
1732 {
1733         if (file)
1734                 fput(file);
1735 }
1736
1737 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1738 {
1739         unsigned int flags = req->flags;
1740
1741         if (io_req_needs_clean(req))
1742                 io_clean_op(req);
1743         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1744                 io_put_file(req->file);
1745         if (req->fixed_rsrc_refs)
1746                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1747         if (req->async_data)
1748                 kfree(req->async_data);
1749         if (req->work.creds) {
1750                 put_cred(req->work.creds);
1751                 req->work.creds = NULL;
1752         }
1753 }
1754
1755 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1756 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1757 {
1758         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1759
1760         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1761         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1762                 wake_up(&tctx->wait);
1763         put_task_struct_many(task, nr);
1764 }
1765
1766 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1767 {
1768         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1769
1770         io_dismantle_req(req);
1771         io_put_task(req->task, 1);
1772
1773         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1774         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1775 }
1776
1777 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1778 {
1779         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1780
1781         req->link = nxt->link;
1782         nxt->link = NULL;
1783 }
1784
1785 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1786         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1787 {
1788         struct io_kiocb *link = req->link;
1789
1790         /*
1791          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1792          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1793          */
1794         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1795                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1796
1797                 io_remove_next_linked(req);
1798                 link->timeout.head = NULL;
1799                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1800                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1801                                              -ECANCELED, 0);
1802                         io_put_req_deferred(link, 1);
1803                         return true;
1804                 }
1805         }
1806         return false;
1807 }
1808
1809 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1810         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1811 {
1812         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1813
1814         req->link = NULL;
1815         while (link) {
1816                 nxt = link->link;
1817                 link->link = NULL;
1818
1819                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1820                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1821                 io_put_req_deferred(link, 2);
1822                 link = nxt;
1823         }
1824 }
1825
1826 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1827         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1828 {
1829         bool posted = false;
1830
1831         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1832                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1833         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1834                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1835                 posted |= (req->link != NULL);
1836                 io_fail_links(req);
1837         }
1838         return posted;
1839 }
1840
1841 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         struct io_kiocb *nxt;
1844
1845         /*
1846          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1847          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1848          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1849          * of the chain.
1850          */
1851         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1852                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1853                 unsigned long flags;
1854                 bool posted;
1855
1856                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1857                 posted = io_disarm_next(req);
1858                 if (posted)
1859                         io_commit_cqring(req->ctx);
1860                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1861                 if (posted)
1862                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1863         }
1864         nxt = req->link;
1865         req->link = NULL;
1866         return nxt;
1867 }
1868
1869 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1870 {
1871         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1872                 return NULL;
1873         return __io_req_find_next(req);
1874 }
1875
1876 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1877 {
1878         if (!ctx)
1879                 return;
1880         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1881                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1882                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1883                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1884         }
1885         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1886 }
1887
1888 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1889 {
1890         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1891         struct io_wq_work_list list;
1892         struct io_wq_work_node *node;
1893
1894         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1895                 return false;
1896
1897         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1898         list = tctx->task_list;
1899         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1900         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1901
1902         node = list.first;
1903         while (node) {
1904                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1905                 struct io_kiocb *req;
1906
1907                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1908                 if (req->ctx != ctx) {
1909                         ctx_flush_and_put(ctx);
1910                         ctx = req->ctx;
1911                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1912                 }
1913
1914                 req->task_work.func(&req->task_work);
1915                 node = next;
1916         }
1917
1918         ctx_flush_and_put(ctx);
1919         return list.first != NULL;
1920 }
1921
1922 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1923 {
1924         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1925
1926         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1927
1928         while (__tctx_task_work(tctx))
1929                 cond_resched();
1930 }
1931
1932 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1933 {
1934         struct task_struct *tsk = req->task;
1935         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1936         enum task_work_notify_mode notify;
1937         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1938         unsigned long flags;
1939         int ret = 0;
1940
1941         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1942                 return -ESRCH;
1943
1944         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1945
1946         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1947         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1948         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1949
1950         /* task_work already pending, we're done */
1951         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1952             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1953                 return 0;
1954
1955         /*
1956          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1957          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1958          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1959          * will do the job.
1960          */
1961         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1962
1963         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1964                 wake_up_process(tsk);
1965                 return 0;
1966         }
1967
1968         /*
1969          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1970          * in the list, it got run and we're fine.
1971          */
1972         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1973         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1974                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1975                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1976                         ret = 1;
1977                         break;
1978                 }
1979         }
1980         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1981         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1982         return ret;
1983 }
1984
1985 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1986 {
1987         struct callback_head *work, *next;
1988         bool executed = false;
1989
1990         do {
1991                 work = xchg(work_head, NULL);
1992                 if (!work)
1993                         break;
1994
1995                 do {
1996                         next = work->next;
1997                         work->func(work);
1998                         work = next;
1999                         cond_resched();
2000                 } while (work);
2001                 executed = true;
2002         } while (1);
2003
2004         return executed;
2005 }
2006
2007 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2008                                   struct callback_head *task_work)
2009 {
2010         struct callback_head *head;
2011
2012         do {
2013                 head = READ_ONCE(*work_head);
2014                 task_work->next = head;
2015         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2016 }
2017
2018 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2019                                           task_work_func_t cb)
2020 {
2021         init_task_work(&req->task_work, cb);
2022         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2023 }
2024
2025 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2026 {
2027         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2031         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2032         io_req_complete_failed(req, req->result);
2033         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2034 }
2035
2036 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2037 {
2038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2039
2040         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2041         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2042         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2043                 __io_queue_sqe(req);
2044         else
2045                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2046         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2047 }
2048
2049 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2050 {
2051         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2052
2053         __io_req_task_submit(req);
2054 }
2055
2056 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2057 {
2058         req->result = ret;
2059         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2060
2061         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2062                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2063 }
2064
2065 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2066 {
2067         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2068
2069         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2070                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2071 }
2072
2073 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2074 {
2075         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2076
2077         if (nxt)
2078                 io_req_task_queue(nxt);
2079 }
2080
2081 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2082 {
2083         io_queue_next(req);
2084         __io_free_req(req);
2085 }
2086
2087 struct req_batch {
2088         struct task_struct      *task;
2089         int                     task_refs;
2090         int                     ctx_refs;
2091 };
2092
2093 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2094 {
2095         rb->task_refs = 0;
2096         rb->ctx_refs = 0;
2097         rb->task = NULL;
2098 }
2099
2100 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2101                                      struct req_batch *rb)
2102 {
2103         if (rb->task)
2104                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2105         if (rb->ctx_refs)
2106                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2107 }
2108
2109 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2110                               struct io_submit_state *state)
2111 {
2112         io_queue_next(req);
2113         io_dismantle_req(req);
2114
2115         if (req->task != rb->task) {
2116                 if (rb->task)
2117                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2118                 rb->task = req->task;
2119                 rb->task_refs = 0;
2120         }
2121         rb->task_refs++;
2122         rb->ctx_refs++;
2123
2124         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2125                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2126         else
2127                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2128 }
2129
2130 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2131                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2132 {
2133         int i, nr = cs->nr;
2134         struct io_kiocb *req;
2135         struct req_batch rb;
2136
2137         io_init_req_batch(&rb);
2138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2139         for (i = 0; i < nr; i++) {
2140                 req = cs->reqs[i];
2141                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2142                                         req->compl.cflags);
2143         }
2144         io_commit_cqring(ctx);
2145         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2146
2147         io_cqring_ev_posted(ctx);
2148         for (i = 0; i < nr; i++) {
2149                 req = cs->reqs[i];
2150
2151                 /* submission and completion refs */
2152                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2153                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2154         }
2155
2156         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2157         cs->nr = 0;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2162  * was the last reference to this request.
2163  */
2164 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2167
2168         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2169                 nxt = io_req_find_next(req);
2170                 __io_free_req(req);
2171         }
2172         return nxt;
2173 }
2174
2175 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2176 {
2177         if (req_ref_put_and_test(req))
2178                 io_free_req(req);
2179 }
2180
2181 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2182 {
2183         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2184
2185         io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2189 {
2190         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2191         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2192                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2193 }
2194
2195 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2196 {
2197         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2198                 io_free_req_deferred(req);
2199 }
2200
2201 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2202 {
2203         /* See comment at the top of this file */
2204         smp_rmb();
2205         return __io_cqring_events(ctx);
2206 }
2207
2208 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2209 {
2210         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2211
2212         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2213         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2214 }
2215
2216 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2217 {
2218         unsigned int cflags;
2219
2220         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2221         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2222         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2223         kfree(kbuf);
2224         return cflags;
2225 }
2226
2227 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2228 {
2229         struct io_buffer *kbuf;
2230
2231         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2232         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2233 }
2234
2235 static inline bool io_run_task_work(void)
2236 {
2237         /*
2238          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2239          * not add work to such a task.
2240          */
2241         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2242                 return false;
2243         if (current->task_works) {
2244                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2245                 task_work_run();
2246                 return true;
2247         }
2248
2249         return false;
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Find and free completed poll iocbs
2254  */
2255 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2256                                struct list_head *done)
2257 {
2258         struct req_batch rb;
2259         struct io_kiocb *req;
2260
2261         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2262         smp_rmb();
2263
2264         io_init_req_batch(&rb);
2265         while (!list_empty(done)) {
2266                 int cflags = 0;
2267
2268                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2269                 list_del(&req->inflight_entry);
2270
2271                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2272                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2273                         req->iopoll_completed = 0;
2274                         req_ref_get(req);
2275                         io_queue_async_work(req);
2276                         continue;
2277                 }
2278
2279                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2280                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2281
2282                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2283                 (*nr_events)++;
2284
2285                 if (req_ref_put_and_test(req))
2286                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2287         }
2288
2289         io_commit_cqring(ctx);
2290         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2291         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2292 }
2293
2294 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2295                         long min)
2296 {
2297         struct io_kiocb *req, *tmp;
2298         LIST_HEAD(done);
2299         bool spin;
2300         int ret;
2301
2302         /*
2303          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2304          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2305          */
2306         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2307
2308         ret = 0;
2309         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2310                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2311
2312                 /*
2313                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2314                  * If we find a request that requires polling, break out
2315                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2316                  */
2317                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2318                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2319                         continue;
2320                 }
2321                 if (!list_empty(&done))
2322                         break;
2323
2324                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2325                 if (ret < 0)
2326                         break;
2327
2328                 /* iopoll may have completed current req */
2329                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2330                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2331
2332                 if (ret && spin)
2333                         spin = false;
2334                 ret = 0;
2335         }
2336
2337         if (!list_empty(&done))
2338                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2339
2340         return ret;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2345  * find and complete them.
2346  */
2347 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2348 {
2349         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2350                 return;
2351
2352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2353         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2354                 unsigned int nr_events = 0;
2355
2356                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2357
2358                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2359                 if (nr_events == 0)
2360                         break;
2361                 /*
2362                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2363                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2364                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2365                  */
2366                 if (need_resched()) {
2367                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2368                         cond_resched();
2369                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2370                 }
2371         }
2372         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2373 }
2374
2375 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2376 {
2377         unsigned int nr_events = 0;
2378         int ret = 0;
2379
2380         /*
2381          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2382          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2383          * that got punted to a workqueue.
2384          */
2385         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2386         /*
2387          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2388          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2389          * already triggered a CQE (eg in error).
2390          */
2391         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2392                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2393         if (io_cqring_events(ctx))
2394                 goto out;
2395         do {
2396                 /*
2397                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2398                  * application entering polling for a command before it gets
2399                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2400                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2401                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2402                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2403                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2404                  * very same mutex.
2405                  */
2406                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2407                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2408                         io_run_task_work();
2409                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2410
2411                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2412                                 break;
2413                 }
2414                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2415         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2416 out:
2417         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2418         return ret;
2419 }
2420
2421 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2422 {
2423         /*
2424          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2425          * thread.
2426          */
2427         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2428                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2429
2430                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2431                 sb_end_write(sb);
2432         }
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_BLOCK
2436 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2437 {
2438         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2439
2440         if (!rw)
2441                 return !io_req_prep_async(req);
2442         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2443         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2444         return true;
2445 }
2446
2447 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2448 {
2449         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2450         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2451
2452         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2453                 return false;
2454         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2455             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2456                 return false;
2457         /*
2458          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2459          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2460          * -EAGAIN.
2461          */
2462         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2463                 return false;
2464         return true;
2465 }
2466 #else
2467 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2468 {
2469         return false;
2470 }
2471 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2472 {
2473         return false;
2474 }
2475 #endif
2476
2477 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2478                              unsigned int issue_flags)
2479 {
2480         int cflags = 0;
2481
2482         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2483                 kiocb_end_write(req);
2484         if (res != req->result) {
2485                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2486                     io_rw_should_reissue(req)) {
2487                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2488                         return;
2489                 }
2490                 req_set_fail(req);
2491         }
2492         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2493                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2494         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2495 }
2496
2497 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2498 {
2499         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2500
2501         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2502 }
2503
2504 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2505 {
2506         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2507
2508         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2509                 kiocb_end_write(req);
2510         if (unlikely(res != req->result)) {
2511                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2512                     io_resubmit_prep(req))) {
2513                         req_set_fail(req);
2514                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2515                 }
2516         }
2517
2518         WRITE_ONCE(req->result, res);
2519         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2520         smp_wmb();
2521         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2522 }
2523
2524 /*
2525  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2526  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2527  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2528  * accessing the kiocb cookie.
2529  */
2530 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2531 {
2532         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2533
2534         /*
2535          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2536          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2537          * different devices.
2538          */
2539         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2540                 ctx->poll_multi_file = false;
2541         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2542                 struct io_kiocb *list_req;
2543
2544                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2545                                                 inflight_entry);
2546                 if (list_req->file != req->file)
2547                         ctx->poll_multi_file = true;
2548         }
2549
2550         /*
2551          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2552          * it to the front so we find it first.
2553          */
2554         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2555                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2556         else
2557                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2558
2559         /*
2560          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2561          * task context or in io worker task context. If current task context is
2562          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2563          */
2564         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2565             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2566                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2567 }
2568
2569 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2570 {
2571         if (state->file_refs) {
2572                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2573                 state->file_refs = 0;
2574         }
2575 }
2576
2577 /*
2578  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2579  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2580  * has more than one submission.
2581  */
2582 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2583 {
2584         if (!state)
2585                 return fget(fd);
2586
2587         if (state->file_refs) {
2588                 if (state->fd == fd) {
2589                         state->file_refs--;
2590                         return state->file;
2591                 }
2592                 io_state_file_put(state);
2593         }
2594         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2595         if (unlikely(!state->file))
2596                 return NULL;
2597
2598         state->fd = fd;
2599         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2600         return state->file;
2601 }
2602
2603 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2604 {
2605         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2606 }
2607
2608 /*
2609  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2610  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2611  * inline.
2612  */
2613 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2614 {
2615         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2616
2617         if (S_ISBLK(mode)) {
2618                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2619                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2620                         return true;
2621                 return false;
2622         }
2623         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2624                 return true;
2625         if (S_ISREG(mode)) {
2626                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2627                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2628                     file->f_op != &io_uring_fops)
2629                         return true;
2630                 return false;
2631         }
2632
2633         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2634         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2635                 return true;
2636
2637         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2638                 return false;
2639
2640         if (rw == READ)
2641                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2642
2643         return file->f_op->write_iter != NULL;
2644 }
2645
2646 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2647 {
2648         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2649                 return true;
2650         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2651                 return true;
2652
2653         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2654 }
2655
2656 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2657 {
2658         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2659         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2660         struct file *file = req->file;
2661         unsigned ioprio;
2662         int ret;
2663
2664         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2665                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2666
2667         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2668         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2669                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2670                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2671         }
2672         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2673         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2674         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2675         if (unlikely(ret))
2676                 return ret;
2677
2678         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2679         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2680                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2681
2682         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2683         if (ioprio) {
2684                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2685                 if (ret)
2686                         return ret;
2687
2688                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2689         } else
2690                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2691
2692         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2693                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2694                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2695                         return -EOPNOTSUPP;
2696
2697                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2698                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2699                 req->iopoll_completed = 0;
2700         } else {
2701                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2702                         return -EINVAL;
2703                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2704         }
2705
2706         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2707             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2708                 req->imu = NULL;
2709                 io_req_set_rsrc_node(req);
2710         }
2711
2712         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2713         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2714         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2715         return 0;
2716 }
2717
2718 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2719 {
2720         switch (ret) {
2721         case -EIOCBQUEUED:
2722                 break;
2723         case -ERESTARTSYS:
2724         case -ERESTARTNOINTR:
2725         case -ERESTARTNOHAND:
2726         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2727                 /*
2728                  * We can't just restart the syscall, since previously
2729                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2730                  * IO with EINTR.
2731                  */
2732                 ret = -EINTR;
2733                 fallthrough;
2734         default:
2735                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2736         }
2737 }
2738
2739 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2740                        unsigned int issue_flags)
2741 {
2742         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2743         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2744         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2745
2746         /* add previously done IO, if any */
2747         if (io && io->bytes_done > 0) {
2748                 if (ret < 0)
2749                         ret = io->bytes_done;
2750                 else
2751                         ret += io->bytes_done;
2752         }
2753
2754         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2755                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2756         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2757                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2758         else
2759                 io_rw_done(kiocb, ret);
2760
2761         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2762                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2763                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2764                         req_ref_get(req);
2765                         io_queue_async_work(req);
2766                 } else {
2767                         int cflags = 0;
2768
2769                         req_set_fail(req);
2770                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2771                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2772                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2773                 }
2774         }
2775 }
2776
2777 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2778                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2779 {
2780         size_t len = req->rw.len;
2781         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2782         size_t offset;
2783
2784         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2785                 return -EFAULT;
2786         /* not inside the mapped region */
2787         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2788                 return -EFAULT;
2789
2790         /*
2791          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2792          * and advance us to the beginning.
2793          */
2794         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2795         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2796
2797         if (offset) {
2798                 /*
2799                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2800                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2801                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2802                  * we know that:
2803                  *
2804                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2805                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2806                  *    first and last bvec
2807                  *
2808                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2809                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2810                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2811                  * since we can just skip the first segment, which may not
2812                  * be PAGE_SIZE aligned.
2813                  */
2814                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2815
2816                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2817                         iov_iter_advance(iter, offset);
2818                 } else {
2819                         unsigned long seg_skip;
2820
2821                         /* skip first vec */
2822                         offset -= bvec->bv_len;
2823                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2824
2825                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2826                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2827                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2828                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2829                 }
2830         }
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2836 {
2837         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2838         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2839         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2840
2841         if (likely(!imu)) {
2842                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2843                         return -EFAULT;
2844                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2845                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2846                 req->imu = imu;
2847         }
2848         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2849 }
2850
2851 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2852 {
2853         if (needs_lock)
2854                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2855 }
2856
2857 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2858 {
2859         /*
2860          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2861          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2862          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2863          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2864          */
2865         if (needs_lock)
2866                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2867 }
2868
2869 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2870                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2871                                           bool needs_lock)
2872 {
2873         struct io_buffer *head;
2874
2875         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2876                 return kbuf;
2877
2878         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2879
2880         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2881
2882         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2883         if (head) {
2884                 if (!list_empty(&head->list)) {
2885                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2886                                                         list);
2887                         list_del(&kbuf->list);
2888                 } else {
2889                         kbuf = head;
2890                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2891                 }
2892                 if (*len > kbuf->len)
2893                         *len = kbuf->len;
2894         } else {
2895                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2896         }
2897
2898         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2899
2900         return kbuf;
2901 }
2902
2903 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2904                                         bool needs_lock)
2905 {
2906         struct io_buffer *kbuf;
2907         u16 bgid;
2908
2909         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2910         bgid = req->buf_index;
2911         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2912         if (IS_ERR(kbuf))
2913                 return kbuf;
2914         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2915         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2916         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2917 }
2918
2919 #ifdef CONFIG_COMPAT
2920 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2921                                 bool needs_lock)
2922 {
2923         struct compat_iovec __user *uiov;
2924         compat_ssize_t clen;
2925         void __user *buf;
2926         ssize_t len;
2927
2928         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2929         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2930                 return -EFAULT;
2931         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2932                 return -EFAULT;
2933         if (clen < 0)
2934                 return -EINVAL;
2935
2936         len = clen;
2937         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2938         if (IS_ERR(buf))
2939                 return PTR_ERR(buf);
2940         iov[0].iov_base = buf;
2941         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2942         return 0;
2943 }
2944 #endif
2945
2946 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2947                                       bool needs_lock)
2948 {
2949         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2950         void __user *buf;
2951         ssize_t len;
2952
2953         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2954                 return -EFAULT;
2955
2956         len = iov[0].iov_len;
2957         if (len < 0)
2958                 return -EINVAL;
2959         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2960         if (IS_ERR(buf))
2961                 return PTR_ERR(buf);
2962         iov[0].iov_base = buf;
2963         iov[0].iov_len = len;
2964         return 0;
2965 }
2966
2967 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2968                                     bool needs_lock)
2969 {
2970         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2971                 struct io_buffer *kbuf;
2972
2973                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2974                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2975                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2976                 return 0;
2977         }
2978         if (req->rw.len != 1)
2979                 return -EINVAL;
2980
2981 #ifdef CONFIG_COMPAT
2982         if (req->ctx->compat)
2983                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2984 #endif
2985
2986         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2987 }
2988
2989 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2990                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2991 {
2992         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2993         size_t sqe_len = req->rw.len;
2994         u8 opcode = req->opcode;
2995         ssize_t ret;
2996
2997         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2998                 *iovec = NULL;
2999                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3000         }
3001
3002         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3003         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3004                 return -EINVAL;
3005
3006         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3007                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3008                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3009                         if (IS_ERR(buf))
3010                                 return PTR_ERR(buf);
3011                         req->rw.len = sqe_len;
3012                 }
3013
3014                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3015                 *iovec = NULL;
3016                 return ret;
3017         }
3018
3019         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3020                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3021                 if (!ret)
3022                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3023                 *iovec = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026
3027         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3028                               req->ctx->compat);
3029 }
3030
3031 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3032 {
3033         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3038  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3039  */
3040 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3041 {
3042         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3043         struct file *file = req->file;
3044         ssize_t ret = 0;
3045
3046         /*
3047          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3048          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3049          * the kiocb to be handled from an async context.
3050          */
3051         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3052                 return -EOPNOTSUPP;
3053         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3054                 return -EAGAIN;
3055
3056         while (iov_iter_count(iter)) {
3057                 struct iovec iovec;
3058                 ssize_t nr;
3059
3060                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3061                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3062                 } else {
3063                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3064                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3065                 }
3066
3067                 if (rw == READ) {
3068                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3069                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3070                 } else {
3071                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3072                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3073                 }
3074
3075                 if (nr < 0) {
3076                         if (!ret)
3077                                 ret = nr;
3078                         break;
3079                 }
3080                 ret += nr;
3081                 if (nr != iovec.iov_len)
3082                         break;
3083                 req->rw.len -= nr;
3084                 req->rw.addr += nr;
3085                 iov_iter_advance(iter, nr);
3086         }
3087
3088         return ret;
3089 }
3090
3091 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3092                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3093 {
3094         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3095
3096         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3097         rw->free_iovec = iovec;
3098         rw->bytes_done = 0;
3099         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3100         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3101                 return;
3102         if (!iovec) {
3103                 unsigned iov_off = 0;
3104
3105                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3106                 if (iter->iov != fast_iov) {
3107                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3108                         rw->iter.iov += iov_off;
3109                 }
3110                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3111                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3112                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3113         } else {
3114                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3115         }
3116 }
3117
3118 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3119 {
3120         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3121         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3122         return req->async_data == NULL;
3123 }
3124
3125 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3126                              const struct iovec *fast_iov,
3127                              struct iov_iter *iter, bool force)
3128 {
3129         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3130                 return 0;
3131         if (!req->async_data) {
3132                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3133                         kfree(iovec);
3134                         return -ENOMEM;
3135                 }
3136
3137                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3138         }
3139         return 0;
3140 }
3141
3142 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3143 {
3144         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3145         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3146         int ret;
3147
3148         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3149         if (unlikely(ret < 0))
3150                 return ret;
3151
3152         iorw->bytes_done = 0;
3153         iorw->free_iovec = iov;
3154         if (iov)
3155                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3160 {
3161         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3162                 return -EBADF;
3163         return io_prep_rw(req, sqe);
3164 }
3165
3166 /*
3167  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3168  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3169  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3170  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3171  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3172  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3173  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3174  * slow path.
3175  */
3176 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3177                              int sync, void *arg)
3178 {
3179         struct wait_page_queue *wpq;
3180         struct io_kiocb *req = wait->private;
3181         struct wait_page_key *key = arg;
3182
3183         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3184
3185         if (!wake_page_match(wpq, key))
3186                 return 0;
3187
3188         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3189         list_del_init(&wait->entry);
3190
3191         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3192         req_ref_get(req);
3193         io_req_task_queue(req);
3194         return 1;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3199  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3200  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3201  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3202  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3203  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3204  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3205  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3206  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3207  * async worker threads for a blocking retry.
3208  */
3209 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3210 {
3211         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3212         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3213         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3214
3215         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3216         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3217                 return false;
3218
3219         /* Only for buffered IO */
3220         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3221                 return false;
3222
3223         /*
3224          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3225          * support callback based unlocks
3226          */
3227         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3228                 return false;
3229
3230         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3231         wait->wait.private = req;
3232         wait->wait.flags = 0;
3233         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3234         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3235         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3236         kiocb->ki_waitq = wait;
3237         return true;
3238 }
3239
3240 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3241 {
3242         if (req->file->f_op->read_iter)
3243                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3244         else if (req->file->f_op->read)
3245                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3246         else
3247                 return -EINVAL;
3248 }
3249
3250 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3251 {
3252         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3253         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3254         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3255         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3256         ssize_t io_size, ret, ret2;
3257         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3258
3259         if (rw) {
3260                 iter = &rw->iter;
3261                 iovec = NULL;
3262         } else {
3263                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3264                 if (ret < 0)
3265                         return ret;
3266         }
3267         io_size = iov_iter_count(iter);
3268         req->result = io_size;
3269
3270         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3271         if (!force_nonblock)
3272                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3273         else
3274                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3275
3276         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3277         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3278                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3279                 return ret ?: -EAGAIN;
3280         }
3281
3282         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3283         if (unlikely(ret)) {
3284                 kfree(iovec);
3285                 return ret;
3286         }
3287
3288         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3289
3290         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3291                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3292                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3293                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3294                         goto done;
3295                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3296                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3297                         goto done;
3298                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3299                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3300                 ret = 0;
3301         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3302                 goto out_free;
3303         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3304                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3305                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3306                 goto done;
3307         }
3308
3309         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3310         if (ret2)
3311                 return ret2;
3312
3313         iovec = NULL;
3314         rw = req->async_data;
3315         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3316         iter = &rw->iter;
3317
3318         do {
3319                 io_size -= ret;
3320                 rw->bytes_done += ret;
3321                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3322                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3323                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3324                         return -EAGAIN;
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3329                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3330                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3331                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3332                  */
3333                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3334                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3335                         return 0;
3336                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3337                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3338         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3339 done:
3340         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3341 out_free:
3342         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3343         if (iovec)
3344                 kfree(iovec);
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3351                 return -EBADF;
3352         return io_prep_rw(req, sqe);
3353 }
3354
3355 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3356 {
3357         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3358         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3359         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3360         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3361         ssize_t ret, ret2, io_size;
3362         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3363
3364         if (rw) {
3365                 iter = &rw->iter;
3366                 iovec = NULL;
3367         } else {
3368                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3369                 if (ret < 0)
3370                         return ret;
3371         }
3372         io_size = iov_iter_count(iter);
3373         req->result = io_size;
3374
3375         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3376         if (!force_nonblock)
3377                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3378         else
3379                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3380
3381         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3382         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3383                 goto copy_iov;
3384
3385         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3386         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3387             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3388                 goto copy_iov;
3389
3390         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3391         if (unlikely(ret))
3392                 goto out_free;
3393
3394         /*
3395          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3396          * which will be released by another thread in
3397          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3398          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3399          * we return to userspace.
3400          */
3401         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3402                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3403                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3404                                         SB_FREEZE_WRITE);
3405         }
3406         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3407
3408         if (req->file->f_op->write_iter)
3409                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3410         else if (req->file->f_op->write)
3411                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3412         else
3413                 ret2 = -EINVAL;
3414
3415         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3416                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3417                 ret2 = -EAGAIN;
3418         }
3419
3420         /*
3421          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3422          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3423          */
3424         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3425                 ret2 = -EAGAIN;
3426         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3427         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3428                 goto done;
3429         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3430                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3431                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3432                         goto copy_iov;
3433 done:
3434                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3435         } else {
3436 copy_iov:
3437                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3438                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3439                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3440                 return ret ?: -EAGAIN;
3441         }
3442 out_free:
3443         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3444         if (iovec)
3445                 kfree(iovec);
3446         return ret;
3447 }
3448
3449 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3450                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3451 {
3452         struct io_rename *ren = &req->rename;
3453         const char __user *oldf, *newf;
3454
3455         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3456                 return -EBADF;
3457
3458         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3459         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3460         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3461         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3462         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3463
3464         ren->oldpath = getname(oldf);
3465         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3466                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3467
3468         ren->newpath = getname(newf);
3469         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3470                 putname(ren->oldpath);
3471                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3472         }
3473
3474         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3479 {
3480         struct io_rename *ren = &req->rename;
3481         int ret;
3482
3483         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3484                 return -EAGAIN;
3485
3486         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3487                                 ren->newpath, ren->flags);
3488
3489         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3490         if (ret < 0)
3491                 req_set_fail(req);
3492         io_req_complete(req, ret);
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3497                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3498 {
3499         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3500         const char __user *fname;
3501
3502         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3503                 return -EBADF;
3504
3505         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3506
3507         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3508         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3509                 return -EINVAL;
3510
3511         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3512         un->filename = getname(fname);
3513         if (IS_ERR(un->filename))
3514                 return PTR_ERR(un->filename);
3515
3516         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3517         return 0;
3518 }
3519
3520 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3521 {
3522         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3523         int ret;
3524
3525         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3526                 return -EAGAIN;
3527
3528         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3529                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3530         else
3531                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3532
3533         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3534         if (ret < 0)
3535                 req_set_fail(req);
3536         io_req_complete(req, ret);
3537         return 0;
3538 }
3539
3540 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3541                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3542 {
3543 #if defined(CONFIG_NET)
3544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3545                 return -EINVAL;
3546         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3547             sqe->buf_index)
3548                 return -EINVAL;
3549
3550         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3551         return 0;
3552 #else
3553         return -EOPNOTSUPP;
3554 #endif
3555 }
3556
3557 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3558 {
3559 #if defined(CONFIG_NET)
3560         struct socket *sock;
3561         int ret;
3562
3563         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3564                 return -EAGAIN;
3565
3566         sock = sock_from_file(req->file);
3567         if (unlikely(!sock))
3568                 return -ENOTSOCK;
3569
3570         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3571         if (ret < 0)
3572                 req_set_fail(req);
3573         io_req_complete(req, ret);
3574         return 0;
3575 #else
3576         return -EOPNOTSUPP;
3577 #endif
3578 }
3579
3580 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3581                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3582 {
3583         struct io_splice* sp = &req->splice;
3584         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3585
3586         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         sp->file_in = NULL;
3590         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3591         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3592
3593         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3594                 return -EINVAL;
3595
3596         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3597                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3598         if (!sp->file_in)
3599                 return -EBADF;
3600         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3601         return 0;
3602 }
3603
3604 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3605                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3606 {
3607         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3608                 return -EINVAL;
3609         return __io_splice_prep(req, sqe);
3610 }
3611
3612 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3613 {
3614         struct io_splice *sp = &req->splice;
3615         struct file *in = sp->file_in;
3616         struct file *out = sp->file_out;
3617         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3618         long ret = 0;
3619
3620         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3621                 return -EAGAIN;
3622         if (sp->len)
3623                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3624
3625         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3626                 io_put_file(in);
3627         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3628
3629         if (ret != sp->len)
3630                 req_set_fail(req);
3631         io_req_complete(req, ret);
3632         return 0;
3633 }
3634
3635 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3636 {
3637         struct io_splice* sp = &req->splice;
3638
3639         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3640         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3641         return __io_splice_prep(req, sqe);
3642 }
3643
3644 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3645 {
3646         struct io_splice *sp = &req->splice;
3647         struct file *in = sp->file_in;
3648         struct file *out = sp->file_out;
3649         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3650         loff_t *poff_in, *poff_out;
3651         long ret = 0;
3652
3653         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3654                 return -EAGAIN;
3655
3656         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3657         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3658
3659         if (sp->len)
3660                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3661
3662         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3663                 io_put_file(in);
3664         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3665
3666         if (ret != sp->len)
3667                 req_set_fail(req);
3668         io_req_complete(req, ret);
3669         return 0;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3674  */
3675 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3676 {
3677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3678
3679         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3680                 return -EINVAL;
3681
3682         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3687 {
3688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3689
3690         if (!req->file)
3691                 return -EBADF;
3692
3693         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3694                 return -EINVAL;
3695         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3696                 return -EINVAL;
3697
3698         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3699         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3700                 return -EINVAL;
3701
3702         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3703         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3708 {
3709         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3710         int ret;
3711
3712         /* fsync always requires a blocking context */
3713         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3714                 return -EAGAIN;
3715
3716         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3717                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3718                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3719         if (ret < 0)
3720                 req_set_fail(req);
3721         io_req_complete(req, ret);
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3726                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3727 {
3728         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3729                 return -EINVAL;
3730         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3731                 return -EINVAL;
3732
3733         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3734         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3735         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3736         return 0;
3737 }
3738
3739 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3740 {
3741         int ret;
3742
3743         /* fallocate always requiring blocking context */
3744         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3745                 return -EAGAIN;
3746         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3747                                 req->sync.len);
3748         if (ret < 0)
3749                 req_set_fail(req);
3750         io_req_complete(req, ret);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3755 {
3756         const char __user *fname;
3757         int ret;
3758
3759         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3760                 return -EINVAL;
3761         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3762                 return -EBADF;
3763
3764         /* open.how should be already initialised */
3765         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3766                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3767
3768         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3769         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3770         req->open.filename = getname(fname);
3771         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3772                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3773                 req->open.filename = NULL;
3774                 return ret;
3775         }
3776         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3777         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3782 {
3783         u64 flags, mode;
3784
3785         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3786                 return -EINVAL;
3787         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3788         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3789         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3790         return __io_openat_prep(req, sqe);
3791 }
3792
3793 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3794 {
3795         struct open_how __user *how;
3796         size_t len;
3797         int ret;
3798
3799         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3800                 return -EINVAL;
3801         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3802         len = READ_ONCE(sqe->len);
3803         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3804                 return -EINVAL;
3805
3806         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3807                                         len);
3808         if (ret)
3809                 return ret;
3810
3811         return __io_openat_prep(req, sqe);
3812 }
3813
3814 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3815 {
3816         struct open_flags op;
3817         struct file *file;
3818         bool nonblock_set;
3819         bool resolve_nonblock;
3820         int ret;
3821
3822         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3823         if (ret)
3824                 goto err;
3825         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3826         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3827         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3828                 /*
3829                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3830                  * it'll always -EAGAIN
3831                  */
3832                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3833                         return -EAGAIN;
3834                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3835                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3836         }
3837
3838         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3839         if (ret < 0)
3840                 goto err;
3841
3842         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3843         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3844         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3845             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3846                 /*
3847                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3848                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3849                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3850                  */
3851                 put_unused_fd(ret);
3852                 return -EAGAIN;
3853         }
3854
3855         if (IS_ERR(file)) {
3856                 put_unused_fd(ret);
3857                 ret = PTR_ERR(file);
3858         } else {
3859                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3860                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3861                 fsnotify_open(file);
3862                 fd_install(ret, file);
3863         }
3864 err:
3865         putname(req->open.filename);
3866         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3867         if (ret < 0)
3868                 req_set_fail(req);
3869         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3874 {
3875         return io_openat2(req, issue_flags);
3876 }
3877
3878 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3879                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3880 {
3881         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3882         u64 tmp;
3883
3884         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3885                 return -EINVAL;
3886
3887         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3888         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3889                 return -EINVAL;
3890
3891         memset(p, 0, sizeof(*p));
3892         p->nbufs = tmp;
3893         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3898                                int bgid, unsigned nbufs)
3899 {
3900         unsigned i = 0;
3901
3902         /* shouldn't happen */
3903         if (!nbufs)
3904                 return 0;
3905
3906         /* the head kbuf is the list itself */
3907         while (!list_empty(&buf->list)) {
3908                 struct io_buffer *nxt;
3909
3910                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3911                 list_del(&nxt->list);
3912                 kfree(nxt);
3913                 if (++i == nbufs)
3914                         return i;
3915         }
3916         i++;
3917         kfree(buf);
3918         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3919
3920         return i;
3921 }
3922
3923 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3924 {
3925         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3927         struct io_buffer *head;
3928         int ret = 0;
3929         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3930
3931         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3932
3933         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3934
3935         ret = -ENOENT;
3936         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3937         if (head)
3938                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3939         if (ret < 0)
3940                 req_set_fail(req);
3941
3942         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3943         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3944         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3945         return 0;
3946 }
3947
3948 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3949                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3950 {
3951         unsigned long size, tmp_check;
3952         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3953         u64 tmp;
3954
3955         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3956                 return -EINVAL;
3957
3958         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3959         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3960                 return -E2BIG;
3961         p->nbufs = tmp;
3962         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3963         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3964
3965         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3966                                 &size))
3967                 return -EOVERFLOW;
3968         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3969                 return -EOVERFLOW;
3970
3971         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3972         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3973                 return -EFAULT;
3974
3975         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3976         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3977         if (tmp > USHRT_MAX)
3978                 return -E2BIG;
3979         p->bid = tmp;
3980         return 0;
3981 }
3982
3983 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3984 {
3985         struct io_buffer *buf;
3986         u64 addr = pbuf->addr;
3987         int i, bid = pbuf->bid;
3988
3989         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3990                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3991                 if (!buf)
3992                         break;
3993
3994                 buf->addr = addr;
3995                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
3996                 buf->bid = bid;
3997                 addr += pbuf->len;
3998                 bid++;
3999                 if (!*head) {
4000                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4001                         *head = buf;
4002                 } else {
4003                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4004                 }
4005         }
4006
4007         return i ? i : -ENOMEM;
4008 }
4009
4010 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4011 {
4012         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4014         struct io_buffer *head, *list;
4015         int ret = 0;
4016         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4017
4018         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4019
4020         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4021
4022         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4023
4024         ret = io_add_buffers(p, &head);
4025         if (ret >= 0 && !list) {
4026                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4027                 if (ret < 0)
4028                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4029         }
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail(req);
4032         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4033         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4034         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4035         return 0;
4036 }
4037
4038 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4039                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4040 {
4041 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4042         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4043                 return -EINVAL;
4044         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4045                 return -EINVAL;
4046
4047         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4048         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4049         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4050
4051         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4052                 struct epoll_event __user *ev;
4053
4054                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4055                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4056                         return -EFAULT;
4057         }
4058
4059         return 0;
4060 #else
4061         return -EOPNOTSUPP;
4062 #endif
4063 }
4064
4065 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4066 {
4067 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4068         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4069         int ret;
4070         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4071
4072         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4073         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4074                 return -EAGAIN;
4075
4076         if (ret < 0)
4077                 req_set_fail(req);
4078         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4079         return 0;
4080 #else
4081         return -EOPNOTSUPP;
4082 #endif
4083 }
4084
4085 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4086 {
4087 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4088         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4089                 return -EINVAL;
4090         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4091                 return -EINVAL;
4092
4093         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4094         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4095         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4096         return 0;
4097 #else
4098         return -EOPNOTSUPP;
4099 #endif
4100 }
4101
4102 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4103 {
4104 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4105         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4106         int ret;
4107
4108         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4109                 return -EAGAIN;
4110
4111         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4112         if (ret < 0)
4113                 req_set_fail(req);
4114         io_req_complete(req, ret);
4115         return 0;
4116 #else
4117         return -EOPNOTSUPP;
4118 #endif
4119 }
4120
4121 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4122 {
4123         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4124                 return -EINVAL;
4125         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4126                 return -EINVAL;
4127
4128         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4129         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4130         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4131         return 0;
4132 }
4133
4134 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4135 {
4136         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4137         int ret;
4138
4139         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4140                 switch (fa->advice) {
4141                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4142                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4143                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4144                         break;
4145                 default:
4146                         return -EAGAIN;
4147                 }
4148         }
4149
4150         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4151         if (ret < 0)
4152                 req_set_fail(req);
4153         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4158 {
4159         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4160                 return -EINVAL;
4161         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4162                 return -EINVAL;
4163         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4164                 return -EBADF;
4165
4166         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4167         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4168         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4169         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4170         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4171
4172         return 0;
4173 }
4174
4175 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4176 {
4177         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4178         int ret;
4179
4180         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4181                 return -EAGAIN;
4182
4183         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4184                        ctx->buffer);
4185
4186         if (ret < 0)
4187                 req_set_fail(req);
4188         io_req_complete(req, ret);
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4193 {
4194         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4195                 return -EINVAL;
4196         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4197             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4200                 return -EBADF;
4201
4202         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4207 {
4208         struct files_struct *files = current->files;
4209         struct io_close *close = &req->close;
4210         struct fdtable *fdt;
4211         struct file *file = NULL;
4212         int ret = -EBADF;
4213
4214         spin_lock(&files->file_lock);
4215         fdt = files_fdtable(files);
4216         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4217                 spin_unlock(&files->file_lock);
4218                 goto err;
4219         }
4220         file = fdt->fd[close->fd];
4221         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4222                 spin_unlock(&files->file_lock);
4223                 file = NULL;
4224                 goto err;
4225         }
4226
4227         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4228         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4229                 spin_unlock(&files->file_lock);
4230                 return -EAGAIN;
4231         }
4232
4233         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4234         spin_unlock(&files->file_lock);
4235         if (ret < 0) {
4236                 if (ret == -ENOENT)
4237                         ret = -EBADF;
4238                 goto err;
4239         }
4240
4241         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4242         ret = filp_close(file, current->files);
4243 err:
4244         if (ret < 0)
4245                 req_set_fail(req);
4246         if (file)
4247                 fput(file);
4248         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4249         return 0;
4250 }
4251
4252 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4253 {
4254         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4255
4256         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4257                 return -EINVAL;
4258         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4259                 return -EINVAL;
4260
4261         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4262         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4263         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4264         return 0;
4265 }
4266
4267 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4268 {
4269         int ret;
4270
4271         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4272         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4273                 return -EAGAIN;
4274
4275         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4276                                 req->sync.flags);
4277         if (ret < 0)
4278                 req_set_fail(req);
4279         io_req_complete(req, ret);
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 #if defined(CONFIG_NET)
4284 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4285                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4286 {
4287         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4288
4289         if (async_msg)
4290                 return -EAGAIN;
4291         if (io_alloc_async_data(req)) {
4292                 kfree(kmsg->free_iov);
4293                 return -ENOMEM;
4294         }
4295         async_msg = req->async_data;
4296         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4297         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4298         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4299         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4300         if (!async_msg->free_iov)
4301                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4302
4303         return -EAGAIN;
4304 }
4305
4306 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4307                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4308 {
4309         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4310         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4311         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4312                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4313 }
4314
4315 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4316 {
4317         int ret;
4318
4319         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4320         if (!ret)
4321                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4322         return ret;
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4326 {
4327         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4328
4329         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4330                 return -EINVAL;
4331
4332         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4333         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4334         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4335         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4336                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4337
4338 #ifdef CONFIG_COMPAT
4339         if (req->ctx->compat)
4340                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4341 #endif
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4346 {
4347         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4348         struct socket *sock;
4349         unsigned flags;
4350         int min_ret = 0;
4351         int ret;
4352
4353         sock = sock_from_file(req->file);
4354         if (unlikely(!sock))
4355                 return -ENOTSOCK;
4356
4357         kmsg = req->async_data;
4358         if (!kmsg) {
4359                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4360                 if (ret)
4361                         return ret;
4362                 kmsg = &iomsg;
4363         }
4364
4365         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4366         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4367                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4368         if (flags & MSG_WAITALL)
4369                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4370
4371         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4372         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4373                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4374         if (ret == -ERESTARTSYS)
4375                 ret = -EINTR;
4376
4377         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4378         if (kmsg->free_iov)
4379                 kfree(kmsg->free_iov);
4380         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4381         if (ret < min_ret)
4382                 req_set_fail(req);
4383         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4388 {
4389         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4390         struct msghdr msg;
4391         struct iovec iov;
4392         struct socket *sock;
4393         unsigned flags;
4394         int min_ret = 0;
4395         int ret;
4396
4397         sock = sock_from_file(req->file);
4398         if (unlikely(!sock))
4399                 return -ENOTSOCK;
4400
4401         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4402         if (unlikely(ret))
4403                 return ret;
4404
4405         msg.msg_name = NULL;
4406         msg.msg_control = NULL;
4407         msg.msg_controllen = 0;
4408         msg.msg_namelen = 0;
4409
4410         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4411         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4412                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4413         if (flags & MSG_WAITALL)
4414                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4415
4416         msg.msg_flags = flags;
4417         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4418         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4419                 return -EAGAIN;
4420         if (ret == -ERESTARTSYS)
4421                 ret = -EINTR;
4422
4423         if (ret < min_ret)
4424                 req_set_fail(req);
4425         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4426         return 0;
4427 }
4428
4429 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4430                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4431 {
4432         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4433         struct iovec __user *uiov;
4434         size_t iov_len;
4435         int ret;
4436
4437         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4438                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4439         if (ret)
4440                 return ret;
4441
4442         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4443                 if (iov_len > 1)
4444                         return -EINVAL;
4445                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4446                         return -EFAULT;
4447                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4448                 iomsg->free_iov = NULL;
4449         } else {
4450                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4451                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4452                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4453                                      false);
4454                 if (ret > 0)
4455                         ret = 0;
4456         }
4457
4458         return ret;
4459 }
4460
4461 #ifdef CONFIG_COMPAT
4462 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4463                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4464 {
4465         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4466         struct compat_iovec __user *uiov;
4467         compat_uptr_t ptr;
4468         compat_size_t len;
4469         int ret;
4470
4471         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4472                                   &ptr, &len);
4473         if (ret)
4474                 return ret;
4475
4476         uiov = compat_ptr(ptr);
4477         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4478                 compat_ssize_t clen;
4479
4480                 if (len > 1)
4481                         return -EINVAL;
4482                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4483                         return -EFAULT;
4484                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4485                         return -EFAULT;
4486                 if (clen < 0)
4487                         return -EINVAL;
4488                 sr->len = clen;
4489                 iomsg->free_iov = NULL;
4490         } else {
4491                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4492                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4493                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4494                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4495                 if (ret < 0)
4496                         return ret;
4497         }
4498
4499         return 0;
4500 }
4501 #endif
4502
4503 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4504                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4505 {
4506         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4507
4508 #ifdef CONFIG_COMPAT
4509         if (req->ctx->compat)
4510                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4511 #endif
4512
4513         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4514 }
4515
4516 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4517                                                bool needs_lock)
4518 {
4519         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4520         struct io_buffer *kbuf;
4521
4522         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4523         if (IS_ERR(kbuf))
4524                 return kbuf;
4525
4526         sr->kbuf = kbuf;
4527         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4528         return kbuf;
4529 }
4530
4531 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4532 {
4533         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4534 }
4535
4536 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4537 {
4538         int ret;
4539
4540         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4541         if (!ret)
4542                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4543         return ret;
4544 }
4545
4546 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4547 {
4548         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4549
4550         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4554         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4555         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4556         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4557         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4558                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4559
4560 #ifdef CONFIG_COMPAT
4561         if (req->ctx->compat)
4562                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4563 #endif
4564         return 0;
4565 }
4566
4567 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4568 {
4569         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4570         struct socket *sock;
4571         struct io_buffer *kbuf;
4572         unsigned flags;
4573         int min_ret = 0;
4574         int ret, cflags = 0;
4575         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4576
4577         sock = sock_from_file(req->file);
4578         if (unlikely(!sock))
4579                 return -ENOTSOCK;
4580
4581         kmsg = req->async_data;
4582         if (!kmsg) {
4583                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4584                 if (ret)
4585                         return ret;
4586                 kmsg = &iomsg;
4587         }
4588
4589         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4590                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4591                 if (IS_ERR(kbuf))
4592                         return PTR_ERR(kbuf);
4593                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4594                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4595                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4596                                 1, req->sr_msg.len);
4597         }
4598
4599         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4600         if (force_nonblock)
4601                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4602         if (flags & MSG_WAITALL)
4603                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4604
4605         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4606                                         kmsg->uaddr, flags);
4607         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4608                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4609         if (ret == -ERESTARTSYS)
4610                 ret = -EINTR;
4611
4612         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4613                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4614         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4615         if (kmsg->free_iov)
4616                 kfree(kmsg->free_iov);
4617         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4618         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4619                 req_set_fail(req);
4620         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4625 {
4626         struct io_buffer *kbuf;
4627         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4628         struct msghdr msg;
4629         void __user *buf = sr->buf;
4630         struct socket *sock;
4631         struct iovec iov;
4632         unsigned flags;
4633         int min_ret = 0;
4634         int ret, cflags = 0;
4635         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4636
4637         sock = sock_from_file(req->file);
4638         if (unlikely(!sock))
4639                 return -ENOTSOCK;
4640
4641         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4642                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4643                 if (IS_ERR(kbuf))
4644                         return PTR_ERR(kbuf);
4645                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4646         }
4647
4648         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4649         if (unlikely(ret))
4650                 goto out_free;
4651
4652         msg.msg_name = NULL;
4653         msg.msg_control = NULL;
4654         msg.msg_controllen = 0;
4655         msg.msg_namelen = 0;
4656         msg.msg_iocb = NULL;
4657         msg.msg_flags = 0;
4658
4659         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4660         if (force_nonblock)
4661                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4662         if (flags & MSG_WAITALL)
4663                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4664
4665         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4666         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4667                 return -EAGAIN;
4668         if (ret == -ERESTARTSYS)
4669                 ret = -EINTR;
4670 out_free:
4671         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4672                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4673         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4674                 req_set_fail(req);
4675         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4676         return 0;
4677 }
4678
4679 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4680 {
4681         struct io_accept *accept = &req->accept;
4682
4683         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4684                 return -EINVAL;
4685         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4686                 return -EINVAL;
4687
4688         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4689         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4690         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4691         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4696 {
4697         struct io_accept *accept = &req->accept;
4698         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4699         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4700         int ret;
4701
4702         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4703                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4704
4705         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4706                                         accept->addr_len, accept->flags,
4707                                         accept->nofile);
4708         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4709                 return -EAGAIN;
4710         if (ret < 0) {
4711                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4712                         ret = -EINTR;
4713                 req_set_fail(req);
4714         }
4715         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4720 {
4721         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4722         struct io_connect *conn = &req->connect;
4723
4724         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4725 }
4726
4727 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4728 {
4729         struct io_connect *conn = &req->connect;
4730
4731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4732                 return -EINVAL;
4733         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4734                 return -EINVAL;
4735
4736         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4737         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4738         return 0;
4739 }
4740
4741 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4742 {
4743         struct io_async_connect __io, *io;
4744         unsigned file_flags;
4745         int ret;
4746         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4747
4748         if (req->async_data) {
4749                 io = req->async_data;
4750         } else {
4751                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4752                                                 req->connect.addr_len,
4753                                                 &__io.address);
4754                 if (ret)
4755                         goto out;
4756                 io = &__io;
4757         }
4758
4759         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4760
4761         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4762                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4763         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4764                 if (req->async_data)
4765                         return -EAGAIN;
4766                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4767                         ret = -ENOMEM;
4768                         goto out;
4769                 }
4770                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4771                 return -EAGAIN;
4772         }
4773         if (ret == -ERESTARTSYS)
4774                 ret = -EINTR;
4775 out:
4776         if (ret < 0)
4777                 req_set_fail(req);
4778         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4779         return 0;
4780 }
4781 #else /* !CONFIG_NET */
4782 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4783 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4784 {                                                                       \
4785         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4786 }
4787
4788 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4789 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4790 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4791 {                                                                       \
4792         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4793 }                                                                       \
4794
4795 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4796 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4797 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4798 {                                                                       \
4799         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4800 }
4801
4802 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4803 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4804 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4805 IO_NETOP_PREP(accept);
4806 IO_NETOP_FN(send);
4807 IO_NETOP_FN(recv);
4808 #endif /* CONFIG_NET */
4809
4810 struct io_poll_table {
4811         struct poll_table_struct pt;
4812         struct io_kiocb *req;
4813         int error;
4814 };
4815
4816 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4817                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4818 {
4819         int ret;
4820
4821         /* for instances that support it check for an event match first: */
4822         if (mask && !(mask & poll->events))
4823                 return 0;
4824
4825         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4826
4827         list_del_init(&poll->wait.entry);
4828
4829         req->result = mask;
4830         req->task_work.func = func;
4831
4832         /*
4833          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4834          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4835          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4836          * have the needed state needed for it anyway.
4837          */
4838         ret = io_req_task_work_add(req);
4839         if (unlikely(ret)) {
4840                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4841                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4842         }
4843         return 1;
4844 }
4845
4846 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4847         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4848 {
4849         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4850
4851         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4852                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4853
4854                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4855         }
4856
4857         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4858         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4859                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4860                 return true;
4861         }
4862
4863         return false;
4864 }
4865
4866 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4867 {
4868         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4869         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4870                 return req->async_data;
4871         return req->apoll->double_poll;
4872 }
4873
4874 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4875 {
4876         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4877                 return &req->poll;
4878         return &req->apoll->poll;
4879 }
4880
4881 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4882         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4883 {
4884         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4885
4886         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4887
4888         if (poll && poll->head) {
4889                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4890
4891                 spin_lock(&head->lock);
4892                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4893                 if (poll->wait.private)
4894                         req_ref_put(req);
4895                 poll->head = NULL;
4896                 spin_unlock(&head->lock);
4897         }
4898 }
4899
4900 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4901         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4902 {
4903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4904         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4905         int error;
4906
4907         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4908                 error = -ECANCELED;
4909                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4910         } else {
4911                 error = mangle_poll(mask);
4912         }
4913         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4914                 flags = 0;
4915         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4916                 io_poll_remove_waitqs(req);
4917                 req->poll.done = true;
4918                 flags = 0;
4919         }
4920         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4921                 ctx->cq_extra++;
4922
4923         io_commit_cqring(ctx);
4924         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4925 }
4926
4927 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4928 {
4929         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4931         struct io_kiocb *nxt;
4932
4933         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4934                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4935         } else {
4936                 bool done;
4937
4938                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4939                 if (done) {
4940                         hash_del(&req->hash_node);
4941                 } else {
4942                         req->result = 0;
4943                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4944                 }
4945                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4946                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4947
4948                 if (done) {
4949                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4950                         if (nxt)
4951                                 __io_req_task_submit(nxt);
4952                 }
4953         }
4954 }
4955
4956 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4957                                int sync, void *key)
4958 {
4959         struct io_kiocb *req = wait->private;
4960         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4961         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4962
4963         /* for instances that support it check for an event match first: */
4964         if (mask && !(mask & poll->events))
4965                 return 0;
4966         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4967                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4968
4969         list_del_init(&wait->entry);
4970
4971         if (poll && poll->head) {
4972                 bool done;
4973
4974                 spin_lock(&poll->head->lock);
4975                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4976                 if (!done)
4977                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4978                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4979                 wait->private = NULL;
4980                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4981                 if (!done) {
4982                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4983                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4984                 }
4985         }
4986         req_ref_put(req);
4987         return 1;
4988 }
4989
4990 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4991                               wait_queue_func_t wake_func)
4992 {
4993         poll->head = NULL;
4994         poll->done = false;
4995         poll->canceled = false;
4996 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4997         /* mask in events that we always want/need */
4998         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4999         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5000         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5001 }
5002
5003 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5004                             struct wait_queue_head *head,
5005                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5006 {
5007         struct io_kiocb *req = pt->req;
5008
5009         /*
5010          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5011          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5012          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5013          */
5014         if (unlikely(poll->head)) {
5015                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5016
5017                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5018                 if (*poll_ptr) {
5019                         pt->error = -EINVAL;
5020                         return;
5021                 }
5022                 /*
5023                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5024                  * into one-shot mode.
5025                  */
5026                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5027                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5028                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5029                 if (poll_one->head == head)
5030                         return;
5031                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5032                 if (!poll) {
5033                         pt->error = -ENOMEM;
5034                         return;
5035                 }
5036                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5037                 req_ref_get(req);
5038                 poll->wait.private = req;
5039                 *poll_ptr = poll;
5040         }
5041
5042         pt->error = 0;
5043         poll->head = head;
5044
5045         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5046                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5047         else
5048                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5049 }
5050
5051 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5052                                struct poll_table_struct *p)
5053 {
5054         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5055         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5056
5057         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5058 }
5059
5060 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5061 {
5062         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5063         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065
5066         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5067
5068         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5069                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5070                 return;
5071         }
5072
5073         hash_del(&req->hash_node);
5074         io_poll_remove_double(req);
5075         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5076
5077         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5078                 __io_req_task_submit(req);
5079         else
5080                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5081 }
5082
5083 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5084                         void *key)
5085 {
5086         struct io_kiocb *req = wait->private;
5087         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5088
5089         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5090                                         key_to_poll(key));
5091
5092         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5093 }
5094
5095 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5096 {
5097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5098         struct hlist_head *list;
5099
5100         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5101         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5102 }
5103
5104 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5105                                       struct io_poll_iocb *poll,
5106                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5107                                       wait_queue_func_t wake_func)
5108         __acquires(&ctx->completion_lock)
5109 {
5110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5111         bool cancel = false;
5112
5113         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5114         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5115         poll->file = req->file;
5116         poll->wait.private = req;
5117
5118         ipt->pt._key = mask;
5119         ipt->req = req;
5120         ipt->error = -EINVAL;
5121
5122         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5123
5124         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5125         if (likely(poll->head)) {
5126                 spin_lock(&poll->head->lock);
5127                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5128                         if (ipt->error)
5129                                 cancel = true;
5130                         ipt->error = 0;
5131                         mask = 0;
5132                 }
5133                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5134                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5135                 else if (cancel)
5136                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5137                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5138                         io_poll_req_insert(req);
5139                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5140         }
5141
5142         return mask;
5143 }
5144
5145 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5146 {
5147         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5148         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5149         struct async_poll *apoll;
5150         struct io_poll_table ipt;
5151         __poll_t mask, ret;
5152         int rw;
5153
5154         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5155                 return false;
5156         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5157                 return false;
5158         if (def->pollin)
5159                 rw = READ;
5160         else if (def->pollout)
5161                 rw = WRITE;
5162         else
5163                 return false;
5164         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5165         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5166                 return false;
5167
5168         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5169         if (unlikely(!apoll))
5170                 return false;
5171         apoll->double_poll = NULL;
5172
5173         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5174         req->apoll = apoll;
5175
5176         mask = EPOLLONESHOT;
5177         if (def->pollin)
5178                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5179         if (def->pollout)
5180                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5181
5182         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5183         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5184             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5185                 mask &= ~POLLIN;
5186
5187         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5188
5189         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5190
5191         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5192                                         io_async_wake);
5193         if (ret || ipt.error) {
5194                 io_poll_remove_double(req);
5195                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5196                 return false;
5197         }
5198         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5199         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5200                                         apoll->poll.events);
5201         return true;
5202 }
5203
5204 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5205                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5206         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5207 {
5208         bool do_complete = false;
5209
5210         if (!poll->head)
5211                 return false;
5212         spin_lock(&poll->head->lock);
5213         if (do_cancel)
5214                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5215         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5216                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5217                 do_complete = true;
5218         }
5219         spin_unlock(&poll->head->lock);
5220         hash_del(&req->hash_node);
5221         return do_complete;
5222 }
5223
5224 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5225         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5226 {
5227         bool do_complete;
5228
5229         io_poll_remove_double(req);
5230         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5231
5232         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5233                 /* non-poll requests have submit ref still */
5234                 req_ref_put(req);
5235         }
5236         return do_complete;
5237 }
5238
5239 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5240         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5241 {
5242         bool do_complete;
5243
5244         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5245         if (do_complete) {
5246                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5247                 io_commit_cqring(req->ctx);
5248                 req_set_fail(req);
5249                 io_put_req_deferred(req, 1);
5250         }
5251
5252         return do_complete;
5253 }
5254
5255 /*
5256  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5257  */
5258 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5259                                bool cancel_all)
5260 {
5261         struct hlist_node *tmp;
5262         struct io_kiocb *req;
5263         int posted = 0, i;
5264
5265         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5266         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5267                 struct hlist_head *list;
5268
5269                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5270                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5271                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5272                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5273                 }
5274         }
5275         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5276
5277         if (posted)
5278                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5279
5280         return posted != 0;
5281 }
5282
5283 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5284                                      bool poll_only)
5285         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5286 {
5287         struct hlist_head *list;
5288         struct io_kiocb *req;
5289
5290         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5291         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5292                 if (sqe_addr != req->user_data)
5293                         continue;
5294                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5295                         continue;
5296                 return req;
5297         }
5298         return NULL;
5299 }
5300
5301 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5302                           bool poll_only)
5303         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5304 {
5305         struct io_kiocb *req;
5306
5307         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5308         if (!req)
5309                 return -ENOENT;
5310         if (io_poll_remove_one(req))
5311                 return 0;
5312
5313         return -EALREADY;
5314 }
5315
5316 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5317                                      unsigned int flags)
5318 {
5319         u32 events;
5320
5321         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5322 #ifdef __BIG_ENDIAN
5323         events = swahw32(events);
5324 #endif
5325         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5326                 events |= EPOLLONESHOT;
5327         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5328 }
5329
5330 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5331                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5332 {
5333         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5334         u32 flags;
5335
5336         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5337                 return -EINVAL;
5338         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5339                 return -EINVAL;
5340         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5341         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5342                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5343                 return -EINVAL;
5344         /* meaningless without update */
5345         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5346                 return -EINVAL;
5347
5348         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5349         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5350         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5351
5352         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5353         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5354                 return -EINVAL;
5355         if (upd->update_events)
5356                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5357         else if (sqe->poll32_events)
5358                 return -EINVAL;
5359
5360         return 0;
5361 }
5362
5363 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5364                         void *key)
5365 {
5366         struct io_kiocb *req = wait->private;
5367         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5368
5369         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5370 }
5371
5372 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5373                                struct poll_table_struct *p)
5374 {
5375         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5376
5377         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5378 }
5379
5380 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5381 {
5382         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5383         u32 flags;
5384
5385         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5386                 return -EINVAL;
5387         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5388                 return -EINVAL;
5389         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5390         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5391                 return -EINVAL;
5392
5393         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5394         return 0;
5395 }
5396
5397 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5398 {
5399         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5401         struct io_poll_table ipt;
5402         __poll_t mask;
5403
5404         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5405
5406         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5407                                         io_poll_wake);
5408
5409         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5410                 ipt.error = 0;
5411                 io_poll_complete(req, mask);
5412         }
5413         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5414
5415         if (mask) {
5416                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5417                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5418                         io_put_req(req);
5419         }
5420         return ipt.error;
5421 }
5422
5423 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5424 {
5425         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5426         struct io_kiocb *preq;
5427         bool completing;
5428         int ret;
5429
5430         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5431         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5432         if (!preq) {
5433                 ret = -ENOENT;
5434                 goto err;
5435         }
5436
5437         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5438                 completing = true;
5439                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5440                 goto err;
5441         }
5442
5443         /*
5444          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5445          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5446          * let completion re-add it.
5447          */
5448         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5449         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5450                 ret = -EALREADY;
5451                 goto err;
5452         }
5453         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5454         ret = 0;
5455 err:
5456         if (ret < 0) {
5457                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5458                 req_set_fail(req);
5459                 io_req_complete(req, ret);
5460                 return 0;
5461         }
5462         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5463         if (req->poll_update.update_events) {
5464                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5465                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5466                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5467         }
5468         if (req->poll_update.update_user_data)
5469                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5470         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5471
5472         /* complete update request, we're done with it */
5473         io_req_complete(req, ret);
5474
5475         if (!completing) {
5476                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5477                 if (ret < 0) {
5478                         req_set_fail(preq);
5479                         io_req_complete(preq, ret);
5480                 }
5481         }
5482         return 0;
5483 }
5484
5485 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5486 {
5487         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5488                                                 struct io_timeout_data, timer);
5489         struct io_kiocb *req = data->req;
5490         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5491         unsigned long flags;
5492
5493         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5494         list_del_init(&req->timeout.list);
5495         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5496                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5497
5498         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5499         io_commit_cqring(ctx);
5500         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5501
5502         io_cqring_ev_posted(ctx);
5503         req_set_fail(req);
5504         io_put_req(req);
5505         return HRTIMER_NORESTART;
5506 }
5507
5508 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5509                                            __u64 user_data)
5510         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5511 {
5512         struct io_timeout_data *io;
5513         struct io_kiocb *req;
5514         bool found = false;
5515
5516         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5517                 found = user_data == req->user_data;
5518                 if (found)
5519                         break;
5520         }
5521         if (!found)
5522                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5523
5524         io = req->async_data;
5525         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5526                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5527         list_del_init(&req->timeout.list);
5528         return req;
5529 }
5530
5531 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5532         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5533 {
5534         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5535
5536         if (IS_ERR(req))
5537                 return PTR_ERR(req);
5538
5539         req_set_fail(req);
5540         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5541         io_put_req_deferred(req, 1);
5542         return 0;
5543 }
5544
5545 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5546                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5547         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5548 {
5549         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5550         struct io_timeout_data *data;
5551
5552         if (IS_ERR(req))
5553                 return PTR_ERR(req);
5554
5555         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5556         data = req->async_data;
5557         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5558         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5559         data->timer.function = io_timeout_fn;
5560         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5561         return 0;
5562 }
5563
5564 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5565                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5566 {
5567         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5568
5569         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5570                 return -EINVAL;
5571         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5572                 return -EINVAL;
5573         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5574                 return -EINVAL;
5575
5576         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5577         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5578         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5579                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5580                         return -EINVAL;
5581                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5582                         return -EFAULT;
5583         } else if (tr->flags) {
5584                 /* timeout removal doesn't support flags */
5585                 return -EINVAL;
5586         }
5587
5588         return 0;
5589 }
5590
5591 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5592 {
5593         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5594                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5595 }
5596
5597 /*
5598  * Remove or update an existing timeout command
5599  */
5600 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5601 {
5602         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5603         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5604         int ret;
5605
5606         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5607         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5608                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5609         else
5610                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5611                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5612
5613         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5614         io_commit_cqring(ctx);
5615         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5616         io_cqring_ev_posted(ctx);
5617         if (ret < 0)
5618                 req_set_fail(req);
5619         io_put_req(req);
5620         return 0;
5621 }
5622
5623 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5624                            bool is_timeout_link)
5625 {
5626         struct io_timeout_data *data;
5627         unsigned flags;
5628         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5629
5630         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5631                 return -EINVAL;
5632         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5633                 return -EINVAL;
5634         if (off && is_timeout_link)
5635                 return -EINVAL;
5636         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5637         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5638                 return -EINVAL;
5639
5640         req->timeout.off = off;
5641
5642         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5643                 return -ENOMEM;
5644
5645         data = req->async_data;
5646         data->req = req;
5647
5648         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5649                 return -EFAULT;
5650
5651         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5652         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5653         if (is_timeout_link)
5654                 io_req_track_inflight(req);
5655         return 0;
5656 }
5657
5658 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5659 {
5660         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5661         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5662         struct list_head *entry;
5663         u32 tail, off = req->timeout.off;
5664
5665         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5666
5667         /*
5668          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5669          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5670          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5671          */
5672         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5673                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5674                 goto add;
5675         }
5676
5677         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5678         req->timeout.target_seq = tail + off;
5679
5680         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5681          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5682          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5683          */
5684         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5685
5686         /*
5687          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5688          * the one we need first.
5689          */
5690         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5691                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5692                                                   timeout.list);
5693
5694                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5695                         continue;
5696                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5697                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5698                         break;
5699         }
5700 add:
5701         list_add(&req->timeout.list, entry);
5702         data->timer.function = io_timeout_fn;
5703         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5704         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 struct io_cancel_data {
5709         struct io_ring_ctx *ctx;
5710         u64 user_data;
5711 };
5712
5713 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5714 {
5715         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5716         struct io_cancel_data *cd = data;
5717
5718         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5719 }
5720
5721 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5722                                struct io_ring_ctx *ctx)
5723 {
5724         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5725         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5726         int ret = 0;
5727
5728         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5729                 return -ENOENT;
5730
5731         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5732         switch (cancel_ret) {
5733         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5734                 ret = 0;
5735                 break;
5736         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5737                 ret = -EALREADY;
5738                 break;
5739         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5740                 ret = -ENOENT;
5741                 break;
5742         }
5743
5744         return ret;
5745 }
5746
5747 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5748                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5749                                      int success_ret)
5750 {
5751         unsigned long flags;
5752         int ret;
5753
5754         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5755         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5756         if (ret != -ENOENT)
5757                 goto done;
5758         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5759         if (ret != -ENOENT)
5760                 goto done;
5761         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5762 done:
5763         if (!ret)
5764                 ret = success_ret;
5765         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5766         io_commit_cqring(ctx);
5767         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5768         io_cqring_ev_posted(ctx);
5769
5770         if (ret < 0)
5771                 req_set_fail(req);
5772 }
5773
5774 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5775                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5776 {
5777         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5778                 return -EINVAL;
5779         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5780                 return -EINVAL;
5781         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5782                 return -EINVAL;
5783
5784         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5785         return 0;
5786 }
5787
5788 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5789 {
5790         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5791         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5792         struct io_tctx_node *node;
5793         int ret;
5794
5795         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5796         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5797         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5798         if (ret != -ENOENT)
5799                 goto done;
5800         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5801         if (ret != -ENOENT)
5802                 goto done;
5803         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5804         if (ret != -ENOENT)
5805                 goto done;
5806         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5807
5808         /* slow path, try all io-wq's */
5809         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5810         ret = -ENOENT;
5811         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5812                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5813
5814                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5815                 if (ret != -ENOENT)
5816                         break;
5817         }
5818         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5819
5820         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5821 done:
5822         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5823         io_commit_cqring(ctx);
5824         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5825         io_cqring_ev_posted(ctx);
5826
5827         if (ret < 0)
5828                 req_set_fail(req);
5829         io_put_req(req);
5830         return 0;
5831 }
5832
5833 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5834                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5835 {
5836         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5837                 return -EINVAL;
5838         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5839                 return -EINVAL;
5840
5841         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5842         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5843         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5844                 return -EINVAL;
5845         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5846         return 0;
5847 }
5848
5849 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5850 {
5851         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5852         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5853         int ret;
5854
5855         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5856                 return -EAGAIN;
5857
5858         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5859         up.data = req->rsrc_update.arg;
5860         up.nr = 0;
5861         up.tags = 0;
5862         up.resv = 0;
5863
5864         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5865         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5866                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5867         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5868
5869         if (ret < 0)
5870                 req_set_fail(req);
5871         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5872         return 0;
5873 }
5874
5875 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5876 {
5877         switch (req->opcode) {
5878         case IORING_OP_NOP:
5879                 return 0;
5880         case IORING_OP_READV:
5881         case IORING_OP_READ_FIXED:
5882         case IORING_OP_READ:
5883                 return io_read_prep(req, sqe);
5884         case IORING_OP_WRITEV:
5885         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5886         case IORING_OP_WRITE:
5887                 return io_write_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_POLL_ADD:
5889                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5890         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5891                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5892         case IORING_OP_FSYNC:
5893                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5894         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5895                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_SENDMSG:
5897         case IORING_OP_SEND:
5898                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_RECVMSG:
5900         case IORING_OP_RECV:
5901                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_CONNECT:
5903                 return io_connect_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_TIMEOUT:
5905                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5906         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5907                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5909                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5911                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5912         case IORING_OP_ACCEPT:
5913                 return io_accept_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_FALLOCATE:
5915                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_OPENAT:
5917                 return io_openat_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_CLOSE:
5919                 return io_close_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5921                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_STATX:
5923                 return io_statx_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_FADVISE:
5925                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_MADVISE:
5927                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_OPENAT2:
5929                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5931                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_SPLICE:
5933                 return io_splice_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5935                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5937                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_TEE:
5939                 return io_tee_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5941                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_RENAMEAT:
5943                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_UNLINKAT:
5945                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5946         }
5947
5948         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5949                         req->opcode);
5950         return -EINVAL;
5951 }
5952
5953 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5954 {
5955         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5956                 return 0;
5957         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5958                 return -EFAULT;
5959         if (io_alloc_async_data(req))
5960                 return -EAGAIN;
5961
5962         switch (req->opcode) {
5963         case IORING_OP_READV:
5964                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5965         case IORING_OP_WRITEV:
5966                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5967         case IORING_OP_SENDMSG:
5968                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5969         case IORING_OP_RECVMSG:
5970                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5971         case IORING_OP_CONNECT:
5972                 return io_connect_prep_async(req);
5973         }
5974         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5975                     req->opcode);
5976         return -EFAULT;
5977 }
5978
5979 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5980 {
5981         struct io_kiocb *pos;
5982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5983         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5984
5985         io_for_each_link(pos, req)
5986                 nr_reqs++;
5987
5988         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5989         return total_submitted - nr_reqs;
5990 }
5991
5992 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5993 {
5994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5995         struct io_defer_entry *de;
5996         int ret;
5997         u32 seq;
5998
5999         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6000         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6001                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6002                 return 0;
6003
6004         seq = io_get_sequence(req);
6005         /* Still a chance to pass the sequence check */
6006         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6007                 return 0;
6008
6009         ret = io_req_prep_async(req);
6010         if (ret)
6011                 return ret;
6012         io_prep_async_link(req);
6013         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6014         if (!de)
6015                 return -ENOMEM;
6016
6017         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6018         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6019                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6020                 kfree(de);
6021                 io_queue_async_work(req);
6022                 return -EIOCBQUEUED;
6023         }
6024
6025         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6026         de->req = req;
6027         de->seq = seq;
6028         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6029         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6030         return -EIOCBQUEUED;
6031 }
6032
6033 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6034 {
6035         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6036                 switch (req->opcode) {
6037                 case IORING_OP_READV:
6038                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6039                 case IORING_OP_READ:
6040                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6041                         break;
6042                 case IORING_OP_RECVMSG:
6043                 case IORING_OP_RECV:
6044                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6045                         break;
6046                 }
6047                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6048         }
6049
6050         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6051                 switch (req->opcode) {
6052                 case IORING_OP_READV:
6053                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6054                 case IORING_OP_READ:
6055                 case IORING_OP_WRITEV:
6056                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6057                 case IORING_OP_WRITE: {
6058                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6059                         if (io->free_iovec)
6060                                 kfree(io->free_iovec);
6061                         break;
6062                         }
6063                 case IORING_OP_RECVMSG:
6064                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6065                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6066
6067                         kfree(io->free_iov);
6068                         break;
6069                         }
6070                 case IORING_OP_SPLICE:
6071                 case IORING_OP_TEE:
6072                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6073                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6074                         break;
6075                 case IORING_OP_OPENAT:
6076                 case IORING_OP_OPENAT2:
6077                         if (req->open.filename)
6078                                 putname(req->open.filename);
6079                         break;
6080                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6081                         putname(req->rename.oldpath);
6082                         putname(req->rename.newpath);
6083                         break;
6084                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6085                         putname(req->unlink.filename);
6086                         break;
6087                 }
6088                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6089         }
6090         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6091                 kfree(req->apoll->double_poll);
6092                 kfree(req->apoll);
6093                 req->apoll = NULL;
6094         }
6095         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6096                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6097
6098                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6099                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6100         }
6101 }
6102
6103 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6104 {
6105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6106         const struct cred *creds = NULL;
6107         int ret;
6108
6109         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6110                 creds = override_creds(req->work.creds);
6111
6112         switch (req->opcode) {
6113         case IORING_OP_NOP:
6114                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_READV:
6117         case IORING_OP_READ_FIXED:
6118         case IORING_OP_READ:
6119                 ret = io_read(req, issue_flags);
6120                 break;
6121         case IORING_OP_WRITEV:
6122         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6123         case IORING_OP_WRITE:
6124                 ret = io_write(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_FSYNC:
6127                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_POLL_ADD:
6130                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6133                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6136                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_SENDMSG:
6139                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_SEND:
6142                 ret = io_send(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_RECVMSG:
6145                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         case IORING_OP_RECV:
6148                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         case IORING_OP_TIMEOUT:
6151                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6152                 break;
6153         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6154                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_ACCEPT:
6157                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6158                 break;
6159         case IORING_OP_CONNECT:
6160                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6161                 break;
6162         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6163                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6164                 break;
6165         case IORING_OP_FALLOCATE:
6166                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6167                 break;
6168         case IORING_OP_OPENAT:
6169                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6170                 break;
6171         case IORING_OP_CLOSE:
6172                 ret = io_close(req, issue_flags);
6173                 break;
6174         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6175                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6176                 break;
6177         case IORING_OP_STATX:
6178                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6179                 break;
6180         case IORING_OP_FADVISE:
6181                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_MADVISE:
6184                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_OPENAT2:
6187                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6190                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_SPLICE:
6193                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6196                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6199                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_TEE:
6202                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6205                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_RENAMEAT:
6208                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_UNLINKAT:
6211                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         default:
6214                 ret = -EINVAL;
6215                 break;
6216         }
6217
6218         if (creds)
6219                 revert_creds(creds);
6220
6221         if (ret)
6222                 return ret;
6223
6224         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6225         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6226                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6227
6228                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6229                 if (in_async)
6230                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6231
6232                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6233
6234                 if (in_async)
6235                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6236         }
6237
6238         return 0;
6239 }
6240
6241 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6242 {
6243         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6244         struct io_kiocb *timeout;
6245         int ret = 0;
6246
6247         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6248         if (timeout)
6249                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6250
6251         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6252                 ret = -ECANCELED;
6253
6254         if (!ret) {
6255                 do {
6256                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6257                         /*
6258                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6259                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6260                          * wait for request slots on the block side.
6261                          */
6262                         if (ret != -EAGAIN)
6263                                 break;
6264                         cond_resched();
6265                 } while (1);
6266         }
6267
6268         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6269         if (ret) {
6270                 /* io-wq is going to take one down */
6271                 req_ref_get(req);
6272                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6273         }
6274 }
6275
6276 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6277 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6278 #ifdef CONFIG_64BIT
6279 #define FFS_ISREG               0x4UL
6280 #else
6281 #define FFS_ISREG               0x0UL
6282 #endif
6283 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6284
6285 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6286                                                       unsigned i)
6287 {
6288         struct io_fixed_file *table_l2;
6289
6290         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6291         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6292 }
6293
6294 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6295                                               int index)
6296 {
6297         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6298
6299         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6300 }
6301
6302 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6303 {
6304         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6305
6306         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6307                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6308         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6309                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6310         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6311                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6312         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6313 }
6314
6315 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6316                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6317 {
6318         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6319         struct file *file;
6320
6321         if (fixed) {
6322                 unsigned long file_ptr;
6323
6324                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6325                         return NULL;
6326                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6327                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6328                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6329                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6330                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6331                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6332                 io_req_set_rsrc_node(req);
6333         } else {
6334                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6335                 file = __io_file_get(state, fd);
6336
6337                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6338                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6339                         io_req_track_inflight(req);
6340         }
6341
6342         return file;
6343 }
6344
6345 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6346 {
6347         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6348                                                 struct io_timeout_data, timer);
6349         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6350         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6351         unsigned long flags;
6352
6353         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6354         prev = req->timeout.head;
6355         req->timeout.head = NULL;
6356
6357         /*
6358          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6359          * race with the completion of the linked work.
6360          */
6361         if (prev) {
6362                 io_remove_next_linked(prev);
6363                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6364                         prev = NULL;
6365         }
6366         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6367
6368         if (prev) {
6369                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6370                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6371                 io_put_req_deferred(req, 1);
6372         } else {
6373                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6374         }
6375         return HRTIMER_NORESTART;
6376 }
6377
6378 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6379 {
6380         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6381
6382         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6383         /*
6384          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6385          * before we got a chance to setup the timer
6386          */
6387         if (req->timeout.head) {
6388                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6389
6390                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6391                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6392                                 data->mode);
6393         }
6394         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6395         /* drop submission reference */
6396         io_put_req(req);
6397 }
6398
6399 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6400 {
6401         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6402
6403         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6404             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6405                 return NULL;
6406
6407         nxt->timeout.head = req;
6408         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6409         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6410         return nxt;
6411 }
6412
6413 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6414 {
6415         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6416         int ret;
6417
6418         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6419
6420         /*
6421          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6422          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6423          */
6424         if (likely(!ret)) {
6425                 /* drop submission reference */
6426                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6427                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6428                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6429
6430                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6431                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6432                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6433                 } else {
6434                         io_put_req(req);
6435                 }
6436         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6437                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6438                         /*
6439                          * Queued up for async execution, worker will release
6440                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6441                          */
6442                         io_queue_async_work(req);
6443                 }
6444         } else {
6445                 io_req_complete_failed(req, ret);
6446         }
6447         if (linked_timeout)
6448                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6449 }
6450
6451 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6452 {
6453         int ret;
6454
6455         ret = io_req_defer(req);
6456         if (ret) {
6457                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6458 fail_req:
6459                         io_req_complete_failed(req, ret);
6460                 }
6461         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6462                 ret = io_req_prep_async(req);
6463                 if (unlikely(ret))
6464                         goto fail_req;
6465                 io_queue_async_work(req);
6466         } else {
6467                 __io_queue_sqe(req);
6468         }
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6473  *
6474  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6475  */
6476 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6477                                         struct io_kiocb *req,
6478                                         unsigned int sqe_flags)
6479 {
6480         if (!ctx->restricted)
6481                 return true;
6482
6483         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6484                 return false;
6485
6486         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6487             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6488                 return false;
6489
6490         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6491                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6492                 return false;
6493
6494         return true;
6495 }
6496
6497 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6498                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6499 {
6500         struct io_submit_state *state;
6501         unsigned int sqe_flags;
6502         int personality, ret = 0;
6503
6504         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6505         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6506         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6507         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6508         req->async_data = NULL;
6509         req->file = NULL;
6510         req->ctx = ctx;
6511         req->link = NULL;
6512         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6513         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6514         atomic_set(&req->refs, 2);
6515         req->task = current;
6516         req->result = 0;
6517         req->work.creds = NULL;
6518
6519         /* enforce forwards compatibility on users */
6520         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6521                 return -EINVAL;
6522         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6523                 return -EINVAL;
6524         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6525                 return -EACCES;
6526
6527         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6528             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6529                 return -EOPNOTSUPP;
6530
6531         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6532         if (personality) {
6533                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6534                 if (!req->work.creds)
6535                         return -EINVAL;
6536                 get_cred(req->work.creds);
6537         }
6538         state = &ctx->submit_state;
6539
6540         /*
6541          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6542          * is potentially a read/write to block based storage.
6543          */
6544         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6545             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6546                 blk_start_plug(&state->plug);
6547                 state->plug_started = true;
6548         }
6549
6550         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6551                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6552
6553                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6554                 if (unlikely(!req->file))
6555                         ret = -EBADF;
6556         }
6557
6558         state->ios_left--;
6559         return ret;
6560 }
6561
6562 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6563                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6564 {
6565         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6566         int ret;
6567
6568         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6569         if (unlikely(ret)) {
6570 fail_req:
6571                 if (link->head) {
6572                         /* fail even hard links since we don't submit */
6573                         req_set_fail(link->head);
6574                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6575                         link->head = NULL;
6576                 }
6577                 io_req_complete_failed(req, ret);
6578                 return ret;
6579         }
6580         ret = io_req_prep(req, sqe);
6581         if (unlikely(ret))
6582                 goto fail_req;
6583
6584         /* don't need @sqe from now on */
6585         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6586                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6587
6588         /*
6589          * If we already have a head request, queue this one for async
6590          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6591          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6592          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6593          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6594          */
6595         if (link->head) {
6596                 struct io_kiocb *head = link->head;
6597
6598                 /*
6599                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6600                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6601                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6602                  * next after the link request. The last one is done via
6603                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6604                  */
6605                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6606                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6607                         ctx->drain_next = 1;
6608                 }
6609                 ret = io_req_prep_async(req);
6610                 if (unlikely(ret))
6611                         goto fail_req;
6612                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6613                 link->last->link = req;
6614                 link->last = req;
6615
6616                 /* last request of a link, enqueue the link */
6617                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6618                         io_queue_sqe(head);
6619                         link->head = NULL;
6620                 }
6621         } else {
6622                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6623                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6624                         ctx->drain_next = 0;
6625                 }
6626                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6627                         link->head = req;
6628                         link->last = req;
6629                 } else {
6630                         io_queue_sqe(req);
6631                 }
6632         }
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 /*
6638  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6639  */
6640 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6641                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6642 {
6643         if (state->link.head)
6644                 io_queue_sqe(state->link.head);
6645         if (state->comp.nr)
6646                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6647         if (state->plug_started)
6648                 blk_finish_plug(&state->plug);
6649         io_state_file_put(state);
6650 }
6651
6652 /*
6653  * Start submission side cache.
6654  */
6655 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6656                                   unsigned int max_ios)
6657 {
6658         state->plug_started = false;
6659         state->ios_left = max_ios;
6660         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6661         state->link.head = NULL;
6662 }
6663
6664 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6665 {
6666         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6667
6668         /*
6669          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6670          * since once we write the new head, the application could
6671          * write new data to them.
6672          */
6673         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6674 }
6675
6676 /*
6677  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6678  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6679  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6680  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6681  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6682  * prevent a re-load down the line.
6683  */
6684 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6685 {
6686         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6687         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6688
6689         /*
6690          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6691          *
6692          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6693          *    head updates.
6694          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6695          *    though the application is the one updating it.
6696          */
6697         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & mask]);
6698         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6699                 return &ctx->sq_sqes[head];
6700
6701         /* drop invalid entries */
6702         ctx->cached_sq_dropped++;
6703         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6704         return NULL;
6705 }
6706
6707 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6708 {
6709         int submitted = 0;
6710
6711         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6712         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6713
6714         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6715                 return -EAGAIN;
6716
6717         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6718         refcount_add(nr, &current->usage);
6719         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6720
6721         while (submitted < nr) {
6722                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6723                 struct io_kiocb *req;
6724
6725                 req = io_alloc_req(ctx);
6726                 if (unlikely(!req)) {
6727                         if (!submitted)
6728                                 submitted = -EAGAIN;
6729                         break;
6730                 }
6731                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6732                 if (unlikely(!sqe)) {
6733                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6734                         break;
6735                 }
6736                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6737                 submitted++;
6738                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6739                         break;
6740         }
6741
6742         if (unlikely(submitted != nr)) {
6743                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6744                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6745                 int unused = nr - ref_used;
6746
6747                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6748                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6749                 put_task_struct_many(current, unused);
6750         }
6751
6752         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6753          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6754         io_commit_sqring(ctx);
6755
6756         return submitted;
6757 }
6758
6759 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6760 {
6761         return READ_ONCE(sqd->state);
6762 }
6763
6764 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6765 {
6766         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6767         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6768         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6769         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6770 }
6771
6772 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6773 {
6774         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6775         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6776         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6777 }
6778
6779 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6780 {
6781         unsigned int to_submit;
6782         int ret = 0;
6783
6784         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6785         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6786         if (cap_entries && to_submit > 8)
6787                 to_submit = 8;
6788
6789         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6790                 unsigned nr_events = 0;
6791
6792                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6793                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6794                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6795
6796                 /*
6797                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6798                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6799                  */
6800                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6801                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6802                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6803                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6804
6805                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6806                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6807         }
6808
6809         return ret;
6810 }
6811
6812 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6813 {
6814         struct io_ring_ctx *ctx;
6815         unsigned sq_thread_idle = 0;
6816
6817         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6818                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6819         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6820 }
6821
6822 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6823 {
6824         bool did_sig = false;
6825         struct ksignal ksig;
6826
6827         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6828             signal_pending(current)) {
6829                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6830                 if (signal_pending(current))
6831                         did_sig = get_signal(&ksig);
6832                 cond_resched();
6833                 mutex_lock(&sqd->lock);
6834         }
6835         io_run_task_work();
6836         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6837 }
6838
6839 static int io_sq_thread(void *data)
6840 {
6841         struct io_sq_data *sqd = data;
6842         struct io_ring_ctx *ctx;
6843         unsigned long timeout = 0;
6844         char buf[TASK_COMM_LEN];
6845         DEFINE_WAIT(wait);
6846
6847         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6848         set_task_comm(current, buf);
6849
6850         if (sqd->sq_cpu != -1)
6851                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6852         else
6853                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6854         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6855
6856         mutex_lock(&sqd->lock);
6857         while (1) {
6858                 int ret;
6859                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6860
6861                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6862                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6863                                 break;
6864                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6865                         continue;
6866                 }
6867
6868                 sqt_spin = false;
6869                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6870                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6871                         const struct cred *creds = NULL;
6872
6873                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6874                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6875                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6876                         if (creds)
6877                                 revert_creds(creds);
6878                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6879                                 sqt_spin = true;
6880                 }
6881
6882                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6883                         io_run_task_work();
6884                         cond_resched();
6885                         if (sqt_spin)
6886                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6887                         continue;
6888                 }
6889
6890                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6891                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6892                         needs_sched = true;
6893                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6894                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6895
6896                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6897                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6898                                         needs_sched = false;
6899                                         break;
6900                                 }
6901                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6902                                         needs_sched = false;
6903                                         break;
6904                                 }
6905                         }
6906
6907                         if (needs_sched) {
6908                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6909                                 schedule();
6910                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6911                         }
6912                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6913                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6914                 }
6915
6916                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6917                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6918         }
6919
6920         io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
6921         sqd->thread = NULL;
6922         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6923                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6924         io_run_task_work();
6925         mutex_unlock(&sqd->lock);
6926
6927         complete(&sqd->exited);
6928         do_exit(0);
6929 }
6930
6931 struct io_wait_queue {
6932         struct wait_queue_entry wq;
6933         struct io_ring_ctx *ctx;
6934         unsigned to_wait;
6935         unsigned nr_timeouts;
6936 };
6937
6938 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6939 {
6940         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6941
6942         /*
6943          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6944          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6945          * regardless of event count.
6946          */
6947         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6948                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6949 }
6950
6951 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6952                             int wake_flags, void *key)
6953 {
6954         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6955                                                         wq);
6956
6957         /*
6958          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6959          * the task, and the next invocation will do it.
6960          */
6961         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6962                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6963         return -1;
6964 }
6965
6966 static int io_run_task_work_sig(void)
6967 {
6968         if (io_run_task_work())
6969                 return 1;
6970         if (!signal_pending(current))
6971                 return 0;
6972         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6973                 return -ERESTARTSYS;
6974         return -EINTR;
6975 }
6976
6977 /* when returns >0, the caller should retry */
6978 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6979                                           struct io_wait_queue *iowq,
6980                                           signed long *timeout)
6981 {
6982         int ret;
6983
6984         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6985         ret = io_run_task_work_sig();
6986         if (ret || io_should_wake(iowq))
6987                 return ret;
6988         /* let the caller flush overflows, retry */
6989         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6990                 return 1;
6991
6992         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6993         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6994 }
6995
6996 /*
6997  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6998  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6999  */
7000 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7001                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7002                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7003 {
7004         struct io_wait_queue iowq = {
7005                 .wq = {
7006                         .private        = current,
7007                         .func           = io_wake_function,
7008                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7009                 },
7010                 .ctx            = ctx,
7011                 .to_wait        = min_events,
7012         };
7013         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7014         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7015         int ret;
7016
7017         do {
7018                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7019                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7020                         return 0;
7021                 if (!io_run_task_work())
7022                         break;
7023         } while (1);
7024
7025         if (sig) {
7026 #ifdef CONFIG_COMPAT
7027                 if (in_compat_syscall())
7028                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7029                                                       sigsz);
7030                 else
7031 #endif
7032                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7033
7034                 if (ret)
7035                         return ret;
7036         }
7037
7038         if (uts) {
7039                 struct timespec64 ts;
7040
7041                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7042                         return -EFAULT;
7043                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7044         }
7045
7046         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7047         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7048         do {
7049                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7050                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7051                         ret = -EBUSY;
7052                         break;
7053                 }
7054                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7055                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7056                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7057                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7058                 cond_resched();
7059         } while (ret > 0);
7060
7061         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7062
7063         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7064 }
7065
7066 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7067 {
7068         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7069
7070         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7071                 kfree(table->files[i]);
7072         kfree(table->files);
7073         table->files = NULL;
7074 }
7075
7076 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7077 {
7078         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7079 }
7080
7081 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7084 }
7085
7086 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7087 {
7088         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7089         kfree(ref_node);
7090 }
7091
7092 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7093                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7094 {
7095         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7096         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7097
7098         if (data_to_kill) {
7099                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7100
7101                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7102                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7103                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7104                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7105
7106                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7107                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7108                 ctx->rsrc_node = NULL;
7109         }
7110
7111         if (!ctx->rsrc_node) {
7112                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7113                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7114         }
7115 }
7116
7117 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7118 {
7119         if (ctx->rsrc_backup_node)
7120                 return 0;
7121         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7122         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7123 }
7124
7125 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7126 {
7127         int ret;
7128
7129         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7130         if (data->quiesce)
7131                 return -ENXIO;
7132
7133         data->quiesce = true;
7134         do {
7135                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7136                 if (ret)
7137                         break;
7138                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7139
7140                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7141                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7142                         break;
7143                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7144                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7145                 if (!ret)
7146                         break;
7147
7148                 atomic_inc(&data->refs);
7149                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7150                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7151                 reinit_completion(&data->done);
7152
7153                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7154                 ret = io_run_task_work_sig();
7155                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7156         } while (ret >= 0);
7157         data->quiesce = false;
7158
7159         return ret;
7160 }
7161
7162 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7163 {
7164         kvfree(data->tags);
7165         kfree(data);
7166 }
7167
7168 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7169                                                rsrc_put_fn *do_put,
7170                                                unsigned nr)
7171 {
7172         struct io_rsrc_data *data;
7173
7174         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7175         if (!data)
7176                 return NULL;
7177
7178         data->tags = kvcalloc(nr, sizeof(*data->tags), GFP_KERNEL);
7179         if (!data->tags) {
7180                 kfree(data);
7181                 return NULL;
7182         }
7183
7184         atomic_set(&data->refs, 1);
7185         data->ctx = ctx;
7186         data->do_put = do_put;
7187         init_completion(&data->done);
7188         return data;
7189 }
7190
7191 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7192 {
7193 #if defined(CONFIG_UNIX)
7194         if (ctx->ring_sock) {
7195                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7196                 struct sk_buff *skb;
7197
7198                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7199                         kfree_skb(skb);
7200         }
7201 #else
7202         int i;
7203
7204         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7205                 struct file *file;
7206
7207                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7208                 if (file)
7209                         fput(file);
7210         }
7211 #endif
7212         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7213         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7214         ctx->file_data = NULL;
7215         ctx->nr_user_files = 0;
7216 }
7217
7218 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7219 {
7220         int ret;
7221
7222         if (!ctx->file_data)
7223                 return -ENXIO;
7224         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7225         if (!ret)
7226                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7227         return ret;
7228 }
7229
7230 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7231         __releases(&sqd->lock)
7232 {
7233         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7234
7235         /*
7236          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7237          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7238          */
7239         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7240         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7241                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7242         mutex_unlock(&sqd->lock);
7243 }
7244
7245 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7246         __acquires(&sqd->lock)
7247 {
7248         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7249
7250         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7251         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7252         mutex_lock(&sqd->lock);
7253         if (sqd->thread)
7254                 wake_up_process(sqd->thread);
7255 }
7256
7257 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7258 {
7259         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7260         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7261
7262         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7263         mutex_lock(&sqd->lock);
7264         if (sqd->thread)
7265                 wake_up_process(sqd->thread);
7266         mutex_unlock(&sqd->lock);
7267         wait_for_completion(&sqd->exited);
7268 }
7269
7270 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7271 {
7272         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7273                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7274
7275                 io_sq_thread_stop(sqd);
7276                 kfree(sqd);
7277         }
7278 }
7279
7280 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7281 {
7282         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7283
7284         if (sqd) {
7285                 io_sq_thread_park(sqd);
7286                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7287                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7288                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7289
7290                 io_put_sq_data(sqd);
7291                 ctx->sq_data = NULL;
7292         }
7293 }
7294
7295 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7296 {
7297         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7298         struct io_sq_data *sqd;
7299         struct fd f;
7300
7301         f = fdget(p->wq_fd);
7302         if (!f.file)
7303                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7304         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7305                 fdput(f);
7306                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7307         }
7308
7309         ctx_attach = f.file->private_data;
7310         sqd = ctx_attach->sq_data;
7311         if (!sqd) {
7312                 fdput(f);
7313                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7314         }
7315         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7316                 fdput(f);
7317                 return ERR_PTR(-EPERM);
7318         }
7319
7320         refcount_inc(&sqd->refs);
7321         fdput(f);
7322         return sqd;
7323 }
7324
7325 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7326                                          bool *attached)
7327 {
7328         struct io_sq_data *sqd;
7329
7330         *attached = false;
7331         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7332                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7333                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7334                         *attached = true;
7335                         return sqd;
7336                 }
7337                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7338                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7339                         return sqd;
7340         }
7341
7342         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7343         if (!sqd)
7344                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7345
7346         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7347         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7348         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7349         mutex_init(&sqd->lock);
7350         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7351         init_completion(&sqd->exited);
7352         return sqd;
7353 }
7354
7355 #if defined(CONFIG_UNIX)
7356 /*
7357  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7358  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7359  * loops in the file referencing.
7360  */
7361 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7362 {
7363         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7364         struct scm_fp_list *fpl;
7365         struct sk_buff *skb;
7366         int i, nr_files;
7367
7368         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7369         if (!fpl)
7370                 return -ENOMEM;
7371
7372         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7373         if (!skb) {
7374                 kfree(fpl);
7375                 return -ENOMEM;
7376         }
7377
7378         skb->sk = sk;
7379
7380         nr_files = 0;
7381         fpl->user = get_uid(current_user());
7382         for (i = 0; i < nr; i++) {
7383                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7384
7385                 if (!file)
7386                         continue;
7387                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7388                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7389                 nr_files++;
7390         }
7391
7392         if (nr_files) {
7393                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7394                 fpl->count = nr_files;
7395                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7396                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7397                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7398                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7399
7400                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7401                         fput(fpl->fp[i]);
7402         } else {
7403                 kfree_skb(skb);
7404                 kfree(fpl);
7405         }
7406
7407         return 0;
7408 }
7409
7410 /*
7411  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7412  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7413  * garbage collection to take care of this problem for us.
7414  */
7415 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7416 {
7417         unsigned left, total;
7418         int ret = 0;
7419
7420         total = 0;
7421         left = ctx->nr_user_files;
7422         while (left) {
7423                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7424
7425                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7426                 if (ret)
7427                         break;
7428                 left -= this_files;
7429                 total += this_files;
7430         }
7431
7432         if (!ret)
7433                 return 0;
7434
7435         while (total < ctx->nr_user_files) {
7436                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7437
7438                 if (file)
7439                         fput(file);
7440                 total++;
7441         }
7442
7443         return ret;
7444 }
7445 #else
7446 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7447 {
7448         return 0;
7449 }
7450 #endif
7451
7452 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7453 {
7454         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7455
7456         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7457         if (!table->files)
7458                 return false;
7459
7460         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7461                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7462
7463                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7464                                         GFP_KERNEL);
7465                 if (!table->files[i])
7466                         break;
7467                 nr_files -= this_files;
7468         }
7469
7470         if (i == nr_tables)
7471                 return true;
7472
7473         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7474         return false;
7475 }
7476
7477 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7478 {
7479         struct file *file = prsrc->file;
7480 #if defined(CONFIG_UNIX)
7481         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7482         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7483         struct sk_buff *skb;
7484         int i;
7485
7486         __skb_queue_head_init(&list);
7487
7488         /*
7489          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7490          * remove this entry and rearrange the file array.
7491          */
7492         skb = skb_dequeue(head);
7493         while (skb) {
7494                 struct scm_fp_list *fp;
7495
7496                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7497                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7498                         int left;
7499
7500                         if (fp->fp[i] != file)
7501                                 continue;
7502
7503                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7504                         left = fp->count - 1 - i;
7505                         if (left) {
7506                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7507                                                 left * sizeof(struct file *));
7508                         }
7509                         fp->count--;
7510                         if (!fp->count) {
7511                                 kfree_skb(skb);
7512                                 skb = NULL;
7513                         } else {
7514                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7515                         }
7516                         fput(file);
7517                         file = NULL;
7518                         break;
7519                 }
7520
7521                 if (!file)
7522                         break;
7523
7524                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7525
7526                 skb = skb_dequeue(head);
7527         }
7528
7529         if (skb_peek(&list)) {
7530                 spin_lock_irq(&head->lock);
7531                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7532                         __skb_queue_tail(head, skb);
7533                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7534         }
7535 #else
7536         fput(file);
7537 #endif
7538 }
7539
7540 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7541 {
7542         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7543         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7544         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7545
7546         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7547                 list_del(&prsrc->list);
7548
7549                 if (prsrc->tag) {
7550                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7551                         unsigned long flags;
7552
7553                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7554                         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
7555                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7556                         ctx->cq_extra++;
7557                         io_commit_cqring(ctx);
7558                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
7559                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7560                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7561                 }
7562
7563                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7564                 kfree(prsrc);
7565         }
7566
7567         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7568         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7569                 complete(&rsrc_data->done);
7570 }
7571
7572 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7573 {
7574         struct io_ring_ctx *ctx;
7575         struct llist_node *node;
7576
7577         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7578         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7579
7580         while (node) {
7581                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7582                 struct llist_node *next = node->next;
7583
7584                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7585                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7586                 node = next;
7587         }
7588 }
7589
7590 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7591 {
7592         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7593         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7594         bool first_add = false;
7595
7596         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7597         node->done = true;
7598
7599         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7600                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7601                                             struct io_rsrc_node, node);
7602                 /* recycle ref nodes in order */
7603                 if (!node->done)
7604                         break;
7605                 list_del(&node->node);
7606                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7607         }
7608         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7609
7610         if (first_add)
7611                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7612 }
7613
7614 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7615 {
7616         struct io_rsrc_node *ref_node;
7617
7618         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7619         if (!ref_node)
7620                 return NULL;
7621
7622         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7623                             0, GFP_KERNEL)) {
7624                 kfree(ref_node);
7625                 return NULL;
7626         }
7627         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7628         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7629         ref_node->done = false;
7630         return ref_node;
7631 }
7632
7633 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7634                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7635 {
7636         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7637         struct file *file;
7638         int fd, ret;
7639         unsigned i;
7640         struct io_rsrc_data *file_data;
7641
7642         if (ctx->file_data)
7643                 return -EBUSY;
7644         if (!nr_args)
7645                 return -EINVAL;
7646         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7647                 return -EMFILE;
7648         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7649         if (ret)
7650                 return ret;
7651
7652         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, nr_args);
7653         if (!file_data)
7654                 return -ENOMEM;
7655         ctx->file_data = file_data;
7656         ret = -ENOMEM;
7657         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7658                 goto out_free;
7659
7660         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7661                 u64 tag = 0;
7662
7663                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) ||
7664                     copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7665                         ret = -EFAULT;
7666                         goto out_fput;
7667                 }
7668                 /* allow sparse sets */
7669                 if (fd == -1) {
7670                         ret = -EINVAL;
7671                         if (unlikely(tag))
7672                                 goto out_fput;
7673                         continue;
7674                 }
7675
7676                 file = fget(fd);
7677                 ret = -EBADF;
7678                 if (unlikely(!file))
7679                         goto out_fput;
7680
7681                 /*
7682                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7683                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7684                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7685                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7686                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7687                  */
7688                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7689                         fput(file);
7690                         goto out_fput;
7691                 }
7692                 ctx->file_data->tags[i] = tag;
7693                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7694         }
7695
7696         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7697         if (ret) {
7698                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7699                 return ret;
7700         }
7701
7702         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7703         return ret;
7704 out_fput:
7705         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7706                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7707                 if (file)
7708                         fput(file);
7709         }
7710         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7711         ctx->nr_user_files = 0;
7712 out_free:
7713         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7714         ctx->file_data = NULL;
7715         return ret;
7716 }
7717
7718 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7719                                 int index)
7720 {
7721 #if defined(CONFIG_UNIX)
7722         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7723         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7724         struct sk_buff *skb;
7725
7726         /*
7727          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7728          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7729          * and filling it in.
7730          */
7731         spin_lock_irq(&head->lock);
7732         skb = skb_peek(head);
7733         if (skb) {
7734                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7735
7736                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7737                         __skb_unlink(skb, head);
7738                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7739                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7740                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7741                         fpl->count++;
7742                         spin_lock_irq(&head->lock);
7743                         __skb_queue_head(head, skb);
7744                 } else {
7745                         skb = NULL;
7746                 }
7747         }
7748         spin_unlock_irq(&head->lock);
7749
7750         if (skb) {
7751                 fput(file);
7752                 return 0;
7753         }
7754
7755         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7756 #else
7757         return 0;
7758 #endif
7759 }
7760
7761 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7762                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7763 {
7764         struct io_rsrc_put *prsrc;
7765
7766         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7767         if (!prsrc)
7768                 return -ENOMEM;
7769
7770         prsrc->tag = data->tags[idx];
7771         prsrc->rsrc = rsrc;
7772         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7773         return 0;
7774 }
7775
7776 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7777                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7778                                  unsigned nr_args)
7779 {
7780         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7781         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7782         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7783         struct io_fixed_file *file_slot;
7784         struct file *file;
7785         int fd, i, err = 0;
7786         unsigned int done;
7787         bool needs_switch = false;
7788
7789         if (!ctx->file_data)
7790                 return -ENXIO;
7791         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7792                 return -EINVAL;
7793
7794         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7795                 u64 tag = 0;
7796
7797                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7798                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7799                         err = -EFAULT;
7800                         break;
7801                 }
7802                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7803                         err = -EINVAL;
7804                         break;
7805                 }
7806                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7807                         continue;
7808
7809                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7810                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7811
7812                 if (file_slot->file_ptr) {
7813                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7814                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7815                                                     ctx->rsrc_node, file);
7816                         if (err)
7817                                 break;
7818                         file_slot->file_ptr = 0;
7819                         needs_switch = true;
7820                 }
7821                 if (fd != -1) {
7822                         file = fget(fd);
7823                         if (!file) {
7824                                 err = -EBADF;
7825                                 break;
7826                         }
7827                         /*
7828                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7829                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7830                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7831                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7832                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7833                          * support regular read/write anyway.
7834                          */
7835                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7836                                 fput(file);
7837                                 err = -EBADF;
7838                                 break;
7839                         }
7840                         data->tags[up->offset + done] = tag;
7841                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7842                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7843                         if (err) {
7844                                 file_slot->file_ptr = 0;
7845                                 fput(file);
7846                                 break;
7847                         }
7848                 }
7849         }
7850
7851         if (needs_switch)
7852                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7853         return done ? done : err;
7854 }
7855
7856 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7857 {
7858         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7859
7860         req = io_put_req_find_next(req);
7861         return req ? &req->work : NULL;
7862 }
7863
7864 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7865                                         struct task_struct *task)
7866 {
7867         struct io_wq_hash *hash;
7868         struct io_wq_data data;
7869         unsigned int concurrency;
7870
7871         hash = ctx->hash_map;
7872         if (!hash) {
7873                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7874                 if (!hash)
7875                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7876                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7877                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7878                 ctx->hash_map = hash;
7879         }
7880
7881         data.hash = hash;
7882         data.task = task;
7883         data.free_work = io_free_work;
7884         data.do_work = io_wq_submit_work;
7885
7886         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7887         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7888
7889         return io_wq_create(concurrency, &data);
7890 }
7891
7892 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7893                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7894 {
7895         struct io_uring_task *tctx;
7896         int ret;
7897
7898         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7899         if (unlikely(!tctx))
7900                 return -ENOMEM;
7901
7902         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7903         if (unlikely(ret)) {
7904                 kfree(tctx);
7905                 return ret;
7906         }
7907
7908         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7909         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7910                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7911                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7912                 kfree(tctx);
7913                 return ret;
7914         }
7915
7916         xa_init(&tctx->xa);
7917         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7918         tctx->last = NULL;
7919         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7920         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7921         task->io_uring = tctx;
7922         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7923         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7924         tctx->task_state = 0;
7925         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7926         return 0;
7927 }
7928
7929 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7930 {
7931         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7932
7933         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7934         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7935
7936         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7937         kfree(tctx);
7938         tsk->io_uring = NULL;
7939 }
7940
7941 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7942                                 struct io_uring_params *p)
7943 {
7944         int ret;
7945
7946         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7947         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7948                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7949                 struct fd f;
7950
7951                 f = fdget(p->wq_fd);
7952                 if (!f.file)
7953                         return -ENXIO;
7954                 fdput(f);
7955                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7956                         return -EINVAL;
7957         }
7958         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7959                 struct task_struct *tsk;
7960                 struct io_sq_data *sqd;
7961                 bool attached;
7962
7963                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7964                 if (IS_ERR(sqd)) {
7965                         ret = PTR_ERR(sqd);
7966                         goto err;
7967                 }
7968
7969                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7970                 ctx->sq_data = sqd;
7971                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7972                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7973                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7974
7975                 io_sq_thread_park(sqd);
7976                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7977                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7978                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7979                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
7980                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7981
7982                 if (ret < 0)
7983                         goto err;
7984                 if (attached)
7985                         return 0;
7986
7987                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7988                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7989
7990                         ret = -EINVAL;
7991                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
7992                                 goto err_sqpoll;
7993                         sqd->sq_cpu = cpu;
7994                 } else {
7995                         sqd->sq_cpu = -1;
7996                 }
7997
7998                 sqd->task_pid = current->pid;
7999                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8000                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8001                 if (IS_ERR(tsk)) {
8002                         ret = PTR_ERR(tsk);
8003                         goto err_sqpoll;
8004                 }
8005
8006                 sqd->thread = tsk;
8007                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8008                 wake_up_new_task(tsk);
8009                 if (ret)
8010                         goto err;
8011         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8012                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8013                 ret = -EINVAL;
8014                 goto err;
8015         }
8016
8017         return 0;
8018 err_sqpoll:
8019         complete(&ctx->sq_data->exited);
8020 err:
8021         io_sq_thread_finish(ctx);
8022         return ret;
8023 }
8024
8025 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8026                                       unsigned long nr_pages)
8027 {
8028         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8029 }
8030
8031 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8032                                    unsigned long nr_pages)
8033 {
8034         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8035
8036         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8037         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8038
8039         do {
8040                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8041                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8042                 if (new_pages > page_limit)
8043                         return -ENOMEM;
8044         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8045                                         new_pages) != cur_pages);
8046
8047         return 0;
8048 }
8049
8050 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8051 {
8052         if (ctx->user)
8053                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8054
8055         if (ctx->mm_account)
8056                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8057 }
8058
8059 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8060 {
8061         int ret;
8062
8063         if (ctx->user) {
8064                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8065                 if (ret)
8066                         return ret;
8067         }
8068
8069         if (ctx->mm_account)
8070                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8071
8072         return 0;
8073 }
8074
8075 static void io_mem_free(void *ptr)
8076 {
8077         struct page *page;
8078
8079         if (!ptr)
8080                 return;
8081
8082         page = virt_to_head_page(ptr);
8083         if (put_page_testzero(page))
8084                 free_compound_page(page);
8085 }
8086
8087 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8088 {
8089         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8090                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8091
8092         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8093 }
8094
8095 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8096                                 size_t *sq_offset)
8097 {
8098         struct io_rings *rings;
8099         size_t off, sq_array_size;
8100
8101         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8102         if (off == SIZE_MAX)
8103                 return SIZE_MAX;
8104
8105 #ifdef CONFIG_SMP
8106         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8107         if (off == 0)
8108                 return SIZE_MAX;
8109 #endif
8110
8111         if (sq_offset)
8112                 *sq_offset = off;
8113
8114         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8115         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8116                 return SIZE_MAX;
8117
8118         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8119                 return SIZE_MAX;
8120
8121         return off;
8122 }
8123
8124 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8125 {
8126         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8127         unsigned int i;
8128
8129         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8130                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8131                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8132                 if (imu->acct_pages)
8133                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8134                 kvfree(imu);
8135         }
8136         *slot = NULL;
8137 }
8138
8139 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8140 {
8141         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8142         prsrc->buf = NULL;
8143 }
8144
8145 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8146 {
8147         unsigned int i;
8148
8149         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8150                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8151         kfree(ctx->user_bufs);
8152         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8153         ctx->user_bufs = NULL;
8154         ctx->buf_data = NULL;
8155         ctx->nr_user_bufs = 0;
8156 }
8157
8158 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8159 {
8160         int ret;
8161
8162         if (!ctx->buf_data)
8163                 return -ENXIO;
8164
8165         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8166         if (!ret)
8167                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8168         return ret;
8169 }
8170
8171 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8172                        void __user *arg, unsigned index)
8173 {
8174         struct iovec __user *src;
8175
8176 #ifdef CONFIG_COMPAT
8177         if (ctx->compat) {
8178                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8179                 struct compat_iovec ciov;
8180
8181                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8182                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8183                         return -EFAULT;
8184
8185                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8186                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8187                 return 0;
8188         }
8189 #endif
8190         src = (struct iovec __user *) arg;
8191         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8192                 return -EFAULT;
8193         return 0;
8194 }
8195
8196 /*
8197  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8198  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8199  * match that one.
8200  *
8201  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8202  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8203  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8204  */
8205 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8206                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8207 {
8208         int i, j;
8209
8210         /* check current page array */
8211         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8212                 if (!PageCompound(pages[i]))
8213                         continue;
8214                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8215                         return true;
8216         }
8217
8218         /* check previously registered pages */
8219         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8220                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8221
8222                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8223                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8224                                 continue;
8225                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8226                                 return true;
8227                 }
8228         }
8229
8230         return false;
8231 }
8232
8233 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8234                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8235                                  struct page **last_hpage)
8236 {
8237         int i, ret;
8238
8239         imu->acct_pages = 0;
8240         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8241                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8242                         imu->acct_pages++;
8243                 } else {
8244                         struct page *hpage;
8245
8246                         hpage = compound_head(pages[i]);
8247                         if (hpage == *last_hpage)
8248                                 continue;
8249                         *last_hpage = hpage;
8250                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8251                                 continue;
8252                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8253                 }
8254         }
8255
8256         if (!imu->acct_pages)
8257                 return 0;
8258
8259         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8260         if (ret)
8261                 imu->acct_pages = 0;
8262         return ret;
8263 }
8264
8265 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8266                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8267                                   struct page **last_hpage)
8268 {
8269         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8270         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8271         struct page **pages = NULL;
8272         unsigned long off, start, end, ubuf;
8273         size_t size;
8274         int ret, pret, nr_pages, i;
8275
8276         if (!iov->iov_base) {
8277                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8278                 return 0;
8279         }
8280
8281         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8282         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8283         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8284         nr_pages = end - start;
8285
8286         *pimu = NULL;
8287         ret = -ENOMEM;
8288
8289         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8290         if (!pages)
8291                 goto done;
8292
8293         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8294                               GFP_KERNEL);
8295         if (!vmas)
8296                 goto done;
8297
8298         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8299         if (!imu)
8300                 goto done;
8301
8302         ret = 0;
8303         mmap_read_lock(current->mm);
8304         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8305                               pages, vmas);
8306         if (pret == nr_pages) {
8307                 /* don't support file backed memory */
8308                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8309                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8310
8311                         if (vma->vm_file &&
8312                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8313                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8314                                 break;
8315                         }
8316                 }
8317         } else {
8318                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8319         }
8320         mmap_read_unlock(current->mm);
8321         if (ret) {
8322                 /*
8323                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8324                  * release any pages we did get
8325                  */
8326                 if (pret > 0)
8327                         unpin_user_pages(pages, pret);
8328                 goto done;
8329         }
8330
8331         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8332         if (ret) {
8333                 unpin_user_pages(pages, pret);
8334                 goto done;
8335         }
8336
8337         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8338         size = iov->iov_len;
8339         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8340                 size_t vec_len;
8341
8342                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8343                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8344                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8345                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8346                 off = 0;
8347                 size -= vec_len;
8348         }
8349         /* store original address for later verification */
8350         imu->ubuf = ubuf;
8351         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8352         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8353         *pimu = imu;
8354         ret = 0;
8355 done:
8356         if (ret)
8357                 kvfree(imu);
8358         kvfree(pages);
8359         kvfree(vmas);
8360         return ret;
8361 }
8362
8363 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8364 {
8365         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8366         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8367 }
8368
8369 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8370 {
8371         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8372
8373         /*
8374          * Don't impose further limits on the size and buffer
8375          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8376          * submitted if they are wrong.
8377          */
8378         if (!iov->iov_base)
8379                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8380         if (!iov->iov_len)
8381                 return -EFAULT;
8382
8383         /* arbitrary limit, but we need something */
8384         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8385                 return -EFAULT;
8386
8387         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8388                 return -EOVERFLOW;
8389
8390         return 0;
8391 }
8392
8393 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8394                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8395 {
8396         struct page *last_hpage = NULL;
8397         struct io_rsrc_data *data;
8398         int i, ret;
8399         struct iovec iov;
8400
8401         if (ctx->user_bufs)
8402                 return -EBUSY;
8403         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8404                 return -EINVAL;
8405         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8406         if (ret)
8407                 return ret;
8408         data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, nr_args);
8409         if (!data)
8410                 return -ENOMEM;
8411         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8412         if (ret) {
8413                 io_rsrc_data_free(data);
8414                 return ret;
8415         }
8416
8417         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8418                 u64 tag = 0;
8419
8420                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) {
8421                         ret = -EFAULT;
8422                         break;
8423                 }
8424                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8425                 if (ret)
8426                         break;
8427                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8428                 if (ret)
8429                         break;
8430                 if (!iov.iov_base && tag) {
8431                         ret = -EINVAL;
8432                         break;
8433                 }
8434
8435                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8436                                              &last_hpage);
8437                 if (ret)
8438                         break;
8439                 data->tags[i] = tag;
8440         }
8441
8442         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8443
8444         ctx->buf_data = data;
8445         if (ret)
8446                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8447         else
8448                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8449         return ret;
8450 }
8451
8452 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8453                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8454                                    unsigned int nr_args)
8455 {
8456         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8457         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8458         struct page *last_hpage = NULL;
8459         bool needs_switch = false;
8460         __u32 done;
8461         int i, err;
8462
8463         if (!ctx->buf_data)
8464                 return -ENXIO;
8465         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8466                 return -EINVAL;
8467
8468         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8469                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8470                 int offset = up->offset + done;
8471                 u64 tag = 0;
8472
8473                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8474                 if (err)
8475                         break;
8476                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8477                         err = -EFAULT;
8478                         break;
8479                 }
8480                 err = io_buffer_validate(&iov);
8481                 if (err)
8482                         break;
8483                 if (!iov.iov_base && tag) {
8484                         err = -EINVAL;
8485                         break;
8486                 }
8487                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8488                 if (err)
8489                         break;
8490
8491                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8492                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8493                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8494                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8495                         if (unlikely(err)) {
8496                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8497                                 break;
8498                         }
8499                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8500                         needs_switch = true;
8501                 }
8502
8503                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8504                 ctx->buf_data->tags[offset] = tag;
8505         }
8506
8507         if (needs_switch)
8508                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8509         return done ? done : err;
8510 }
8511
8512 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8513 {
8514         __s32 __user *fds = arg;
8515         int fd;
8516
8517         if (ctx->cq_ev_fd)
8518                 return -EBUSY;
8519
8520         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8521                 return -EFAULT;
8522
8523         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8524         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8525                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8526                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8527                 return ret;
8528         }
8529
8530         return 0;
8531 }
8532
8533 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8534 {
8535         if (ctx->cq_ev_fd) {
8536                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8537                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8538                 return 0;
8539         }
8540
8541         return -ENXIO;
8542 }
8543
8544 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8545 {
8546         struct io_buffer *buf;
8547         unsigned long index;
8548
8549         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8550                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8551 }
8552
8553 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8554 {
8555         struct io_kiocb *req, *nxt;
8556
8557         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8558                 if (tsk && req->task != tsk)
8559                         continue;
8560                 list_del(&req->compl.list);
8561                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8562         }
8563 }
8564
8565 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8566 {
8567         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8568         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8569
8570         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8571
8572         if (submit_state->free_reqs) {
8573                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8574                                      submit_state->reqs);
8575                 submit_state->free_reqs = 0;
8576         }
8577
8578         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8579         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8581 }
8582
8583 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8584 {
8585         if (!data)
8586                 return false;
8587         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8588                 wait_for_completion(&data->done);
8589         return true;
8590 }
8591
8592 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8593 {
8594         io_sq_thread_finish(ctx);
8595
8596         if (ctx->mm_account) {
8597                 mmdrop(ctx->mm_account);
8598                 ctx->mm_account = NULL;
8599         }
8600
8601         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8602         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8603                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8604         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8605                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8606         if (ctx->rings)
8607                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8608         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8609         io_eventfd_unregister(ctx);
8610         io_destroy_buffers(ctx);
8611         if (ctx->sq_creds)
8612                 put_cred(ctx->sq_creds);
8613
8614         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8615         if (ctx->rsrc_node)
8616                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8617         if (ctx->rsrc_backup_node)
8618                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8619         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8620
8621         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8622         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8623
8624 #if defined(CONFIG_UNIX)
8625         if (ctx->ring_sock) {
8626                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8627                 sock_release(ctx->ring_sock);
8628         }
8629 #endif
8630
8631         io_mem_free(ctx->rings);
8632         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8633
8634         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8635         free_uid(ctx->user);
8636         io_req_caches_free(ctx);
8637         if (ctx->hash_map)
8638                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8639         kfree(ctx->cancel_hash);
8640         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8641         kfree(ctx);
8642 }
8643
8644 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8645 {
8646         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8647         __poll_t mask = 0;
8648
8649         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8650         /*
8651          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8652          * io_commit_cqring
8653          */
8654         smp_rmb();
8655         if (!io_sqring_full(ctx))
8656                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8657
8658         /*
8659          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8660          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8661          *      CPU0                    CPU1
8662          *      ----                    ----
8663          * lock(&ctx->uring_lock);
8664          *                              lock(&ep->mtx);
8665          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8666          * lock(&ep->mtx);
8667          *
8668          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8669          * pushs them to do the flush.
8670          */
8671         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8672                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8673
8674         return mask;
8675 }
8676
8677 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8678 {
8679         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8680
8681         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8682 }
8683
8684 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8685 {
8686         const struct cred *creds;
8687
8688         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8689         if (creds) {
8690                 put_cred(creds);
8691                 return 0;
8692         }
8693
8694         return -EINVAL;
8695 }
8696
8697 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8698 {
8699         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8700 }
8701
8702 struct io_tctx_exit {
8703         struct callback_head            task_work;
8704         struct completion               completion;
8705         struct io_ring_ctx              *ctx;
8706 };
8707
8708 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8709 {
8710         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8711         struct io_tctx_exit *work;
8712
8713         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8714         /*
8715          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8716          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8717          */
8718         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8719                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8720         complete(&work->completion);
8721 }
8722
8723 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8724 {
8725         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8726
8727         return req->ctx == data;
8728 }
8729
8730 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8731 {
8732         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8733         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8734         struct io_tctx_exit exit;
8735         struct io_tctx_node *node;
8736         int ret;
8737
8738         /*
8739          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8740          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8741          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8742          * as nobody else will be looking for them.
8743          */
8744         do {
8745                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8746                 if (ctx->sq_data) {
8747                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8748                         struct task_struct *tsk;
8749
8750                         io_sq_thread_park(sqd);
8751                         tsk = sqd->thread;
8752                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8753                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8754                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8755                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8756                 }
8757
8758                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8759         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8760
8761         init_completion(&exit.completion);
8762         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8763         exit.ctx = ctx;
8764         /*
8765          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8766          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8767          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8768          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8769          */
8770         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8771         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8772                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8773
8774                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8775                                         ctx_node);
8776                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8777                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8778                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8779                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8780                         continue;
8781                 wake_up_process(node->task);
8782
8783                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8784                 wait_for_completion(&exit.completion);
8785                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8786         }
8787         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8788         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8789         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8790
8791         io_ring_ctx_free(ctx);
8792 }
8793
8794 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8795 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8796                              bool cancel_all)
8797 {
8798         struct io_kiocb *req, *tmp;
8799         int canceled = 0;
8800
8801         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8802         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8803                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8804                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8805                         canceled++;
8806                 }
8807         }
8808         if (canceled != 0)
8809                 io_commit_cqring(ctx);
8810         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8811         if (canceled != 0)
8812                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8813         return canceled != 0;
8814 }
8815
8816 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8817 {
8818         unsigned long index;
8819         struct creds *creds;
8820
8821         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8822         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8823         if (ctx->rings)
8824                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8825         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8826                 io_unregister_personality(ctx, index);
8827         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8828
8829         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8830         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8831
8832         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8833         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8834
8835         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8836         /*
8837          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8838          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8839          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8840          * over using system_wq.
8841          */
8842         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8843 }
8844
8845 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8846 {
8847         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8848
8849         file->private_data = NULL;
8850         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8851         return 0;
8852 }
8853
8854 struct io_task_cancel {
8855         struct task_struct *task;
8856         bool all;
8857 };
8858
8859 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8860 {
8861         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8862         struct io_task_cancel *cancel = data;
8863         bool ret;
8864
8865         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8866                 unsigned long flags;
8867                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8868
8869                 /* protect against races with linked timeouts */
8870                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8871                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8872                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8873         } else {
8874                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8875         }
8876         return ret;
8877 }
8878
8879 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8880                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8881 {
8882         struct io_defer_entry *de;
8883         LIST_HEAD(list);
8884
8885         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8886         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8887                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8888                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8889                         break;
8890                 }
8891         }
8892         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8893         if (list_empty(&list))
8894                 return false;
8895
8896         while (!list_empty(&list)) {
8897                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8898                 list_del_init(&de->list);
8899                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8900                 kfree(de);
8901         }
8902         return true;
8903 }
8904
8905 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8906 {
8907         struct io_tctx_node *node;
8908         enum io_wq_cancel cret;
8909         bool ret = false;
8910
8911         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8912         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8913                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8914
8915                 /*
8916                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8917                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8918                  */
8919                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8920                         continue;
8921                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8922                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8923         }
8924         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8925
8926         return ret;
8927 }
8928
8929 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8930                                          struct task_struct *task,
8931                                          bool cancel_all)
8932 {
8933         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8934         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8935
8936         while (1) {
8937                 enum io_wq_cancel cret;
8938                 bool ret = false;
8939
8940                 if (!task) {
8941                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8942                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8943                         /*
8944                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8945                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8946                          */
8947                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8948                                                &cancel, true);
8949                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8950                 }
8951
8952                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8953                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8954                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8955                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8956                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8957                                 ret = true;
8958                         }
8959                 }
8960
8961                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8962                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8963                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
8964                 ret |= io_run_task_work();
8965                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8966                 if (!ret)
8967                         break;
8968                 cond_resched();
8969         }
8970 }
8971
8972 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8973 {
8974         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8975         struct io_tctx_node *node;
8976         int ret;
8977
8978         if (unlikely(!tctx)) {
8979                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8980                 if (unlikely(ret))
8981                         return ret;
8982                 tctx = current->io_uring;
8983         }
8984         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8985                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8986                 if (!node)
8987                         return -ENOMEM;
8988                 node->ctx = ctx;
8989                 node->task = current;
8990
8991                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8992                                         node, GFP_KERNEL));
8993                 if (ret) {
8994                         kfree(node);
8995                         return ret;
8996                 }
8997
8998                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8999                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9000                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9001         }
9002         tctx->last = ctx;
9003         return 0;
9004 }
9005
9006 /*
9007  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9008  */
9009 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9010 {
9011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9012
9013         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9014                 return 0;
9015         return __io_uring_add_task_file(ctx);
9016 }
9017
9018 /*
9019  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9020  */
9021 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
9022 {
9023         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9024         struct io_tctx_node *node;
9025
9026         if (!tctx)
9027                 return;
9028         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9029         if (!node)
9030                 return;
9031
9032         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9033         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9034
9035         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9036         list_del(&node->ctx_node);
9037         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9038
9039         if (tctx->last == node->ctx)
9040                 tctx->last = NULL;
9041         kfree(node);
9042 }
9043
9044 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9045 {
9046         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9047         struct io_tctx_node *node;
9048         unsigned long index;
9049
9050         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9051                 io_uring_del_task_file(index);
9052         if (wq) {
9053                 /*
9054                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9055                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9056                  */
9057                 tctx->io_wq = NULL;
9058                 io_wq_put_and_exit(wq);
9059         }
9060 }
9061
9062 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9063 {
9064         if (tracked)
9065                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9066         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9067 }
9068
9069 static void io_uring_try_cancel(bool cancel_all)
9070 {
9071         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9072         struct io_tctx_node *node;
9073         unsigned long index;
9074
9075         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9076                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9077
9078                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9079                 if (!ctx->sq_data)
9080                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, cancel_all);
9081         }
9082 }
9083
9084 /* should only be called by SQPOLL task */
9085 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd)
9086 {
9087         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9088         struct io_ring_ctx *ctx;
9089         s64 inflight;
9090         DEFINE_WAIT(wait);
9091
9092         if (!current->io_uring)
9093                 return;
9094         if (tctx->io_wq)
9095                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9096
9097         WARN_ON_ONCE(!sqd || sqd->thread != current);
9098
9099         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9100         do {
9101                 /* read completions before cancelations */
9102                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
9103                 if (!inflight)
9104                         break;
9105                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9106                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, true);
9107
9108                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9109                 /*
9110                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9111                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9112                  * prepare_to_wait().
9113                  */
9114                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
9115                         schedule();
9116                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9117         } while (1);
9118         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9119 }
9120
9121 /*
9122  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9123  * requests.
9124  */
9125 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9126 {
9127         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9128         DEFINE_WAIT(wait);
9129         s64 inflight;
9130         bool cancel_all = !files;
9131
9132         if (tctx->io_wq)
9133                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9134
9135         /* make sure overflow events are dropped */
9136         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9137         do {
9138                 /* read completions before cancelations */
9139                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9140                 if (!inflight)
9141                         break;
9142                 io_uring_try_cancel(cancel_all);
9143                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9144
9145                 /*
9146                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9147                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9148                  * prepare_to_wait().
9149                  */
9150                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9151                         schedule();
9152                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9153         } while (1);
9154         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9155
9156         io_uring_clean_tctx(tctx);
9157         if (cancel_all) {
9158                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9159                 __io_uring_free(current);
9160         }
9161 }
9162
9163 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9164                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9165 {
9166         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9167         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9168         struct page *page;
9169         void *ptr;
9170
9171         switch (offset) {
9172         case IORING_OFF_SQ_RING:
9173         case IORING_OFF_CQ_RING:
9174                 ptr = ctx->rings;
9175                 break;
9176         case IORING_OFF_SQES:
9177                 ptr = ctx->sq_sqes;
9178                 break;
9179         default:
9180                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9181         }
9182
9183         page = virt_to_head_page(ptr);
9184         if (sz > page_size(page))
9185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9186
9187         return ptr;
9188 }
9189
9190 #ifdef CONFIG_MMU
9191
9192 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9193 {
9194         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9195         unsigned long pfn;
9196         void *ptr;
9197
9198         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9199         if (IS_ERR(ptr))
9200                 return PTR_ERR(ptr);
9201
9202         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9203         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9204 }
9205
9206 #else /* !CONFIG_MMU */
9207
9208 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9209 {
9210         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9211 }
9212
9213 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9214 {
9215         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9216 }
9217
9218 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9219         unsigned long addr, unsigned long len,
9220         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9221 {
9222         void *ptr;
9223
9224         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9225         if (IS_ERR(ptr))
9226                 return PTR_ERR(ptr);
9227
9228         return (unsigned long) ptr;
9229 }
9230
9231 #endif /* !CONFIG_MMU */
9232
9233 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9234 {
9235         DEFINE_WAIT(wait);
9236
9237         do {
9238                 if (!io_sqring_full(ctx))
9239                         break;
9240                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9241
9242                 if (!io_sqring_full(ctx))
9243                         break;
9244                 schedule();
9245         } while (!signal_pending(current));
9246
9247         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9248         return 0;
9249 }
9250
9251 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9252                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9253                           const sigset_t __user **sig)
9254 {
9255         struct io_uring_getevents_arg arg;
9256
9257         /*
9258          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9259          * is just a pointer to the sigset_t.
9260          */
9261         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9262                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9263                 *ts = NULL;
9264                 return 0;
9265         }
9266
9267         /*
9268          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9269          * timespec and sigset_t pointers if good.
9270          */
9271         if (*argsz != sizeof(arg))
9272                 return -EINVAL;
9273         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9274                 return -EFAULT;
9275         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9276         *argsz = arg.sigmask_sz;
9277         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9278         return 0;
9279 }
9280
9281 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9282                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9283                 size_t, argsz)
9284 {
9285         struct io_ring_ctx *ctx;
9286         int submitted = 0;
9287         struct fd f;
9288         long ret;
9289
9290         io_run_task_work();
9291
9292         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9293                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9294                 return -EINVAL;
9295
9296         f = fdget(fd);
9297         if (unlikely(!f.file))
9298                 return -EBADF;
9299
9300         ret = -EOPNOTSUPP;
9301         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9302                 goto out_fput;
9303
9304         ret = -ENXIO;
9305         ctx = f.file->private_data;
9306         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9307                 goto out_fput;
9308
9309         ret = -EBADFD;
9310         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9311                 goto out;
9312
9313         /*
9314          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9315          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9316          * we were asked to.
9317          */
9318         ret = 0;
9319         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9320                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9321
9322                 ret = -EOWNERDEAD;
9323                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9324                         goto out;
9325                 }
9326                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9327                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9328                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9329                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9330                         if (ret)
9331                                 goto out;
9332                 }
9333                 submitted = to_submit;
9334         } else if (to_submit) {
9335                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9336                 if (unlikely(ret))
9337                         goto out;
9338                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9339                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9340                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9341
9342                 if (submitted != to_submit)
9343                         goto out;
9344         }
9345         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9346                 const sigset_t __user *sig;
9347                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9348
9349                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9350                 if (unlikely(ret))
9351                         goto out;
9352
9353                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9354
9355                 /*
9356                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9357                  * space applications don't need to do io completion events
9358                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9359                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9360                  */
9361                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9362                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9363                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9364                 } else {
9365                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9366                 }
9367         }
9368
9369 out:
9370         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9371 out_fput:
9372         fdput(f);
9373         return submitted ? submitted : ret;
9374 }
9375
9376 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9377 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9378                 const struct cred *cred)
9379 {
9380         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9381         struct group_info *gi;
9382         kernel_cap_t cap;
9383         unsigned __capi;
9384         int g;
9385
9386         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9387         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9388         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9389         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9390         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9391         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9392         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9393         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9394         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9395         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9396         gi = cred->group_info;
9397         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9398                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9399                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9400         }
9401         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9402         cap = cred->cap_effective;
9403         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9404                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9405         seq_putc(m, '\n');
9406         return 0;
9407 }
9408
9409 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9410 {
9411         struct io_sq_data *sq = NULL;
9412         bool has_lock;
9413         int i;
9414
9415         /*
9416          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9417          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9418          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9419          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9420          */
9421         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9422
9423         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9424                 sq = ctx->sq_data;
9425                 if (!sq->thread)
9426                         sq = NULL;
9427         }
9428
9429         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9430         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9431         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9432         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9433                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9434
9435                 if (f)
9436                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9437                 else
9438                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9439         }
9440         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9441         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9442                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9443                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9444
9445                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9446         }
9447         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9448                 unsigned long index;
9449                 const struct cred *cred;
9450
9451                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9452                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9453                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9454         }
9455         seq_printf(m, "PollList:\n");
9456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9457         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9458                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9459                 struct io_kiocb *req;
9460
9461                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9462                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9463                                         req->task->task_works != NULL);
9464         }
9465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9466         if (has_lock)
9467                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9468 }
9469
9470 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9471 {
9472         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9473
9474         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9475                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9476                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9477         }
9478 }
9479 #endif
9480
9481 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9482         .release        = io_uring_release,
9483         .mmap           = io_uring_mmap,
9484 #ifndef CONFIG_MMU
9485         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9486         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9487 #endif
9488         .poll           = io_uring_poll,
9489         .fasync         = io_uring_fasync,
9490 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9491         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9492 #endif
9493 };
9494
9495 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9496                                   struct io_uring_params *p)
9497 {
9498         struct io_rings *rings;
9499         size_t size, sq_array_offset;
9500
9501         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9502         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9503         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9504
9505         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9506         if (size == SIZE_MAX)
9507                 return -EOVERFLOW;
9508
9509         rings = io_mem_alloc(size);
9510         if (!rings)
9511                 return -ENOMEM;
9512
9513         ctx->rings = rings;
9514         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9515         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9516         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9517         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9518         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9519
9520         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9521         if (size == SIZE_MAX) {
9522                 io_mem_free(ctx->rings);
9523                 ctx->rings = NULL;
9524                 return -EOVERFLOW;
9525         }
9526
9527         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9528         if (!ctx->sq_sqes) {
9529                 io_mem_free(ctx->rings);
9530                 ctx->rings = NULL;
9531                 return -ENOMEM;
9532         }
9533
9534         return 0;
9535 }
9536
9537 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9538 {
9539         int ret, fd;
9540
9541         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9542         if (fd < 0)
9543                 return fd;
9544
9545         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9546         if (ret) {
9547                 put_unused_fd(fd);
9548                 return ret;
9549         }
9550         fd_install(fd, file);
9551         return fd;
9552 }
9553
9554 /*
9555  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9556  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9557  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9558  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9559  */
9560 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9561 {
9562         struct file *file;
9563 #if defined(CONFIG_UNIX)
9564         int ret;
9565
9566         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9567                                 &ctx->ring_sock);
9568         if (ret)
9569                 return ERR_PTR(ret);
9570 #endif
9571
9572         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9573                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9574 #if defined(CONFIG_UNIX)
9575         if (IS_ERR(file)) {
9576                 sock_release(ctx->ring_sock);
9577                 ctx->ring_sock = NULL;
9578         } else {
9579                 ctx->ring_sock->file = file;
9580         }
9581 #endif
9582         return file;
9583 }
9584
9585 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9586                            struct io_uring_params __user *params)
9587 {
9588         struct io_ring_ctx *ctx;
9589         struct file *file;
9590         int ret;
9591
9592         if (!entries)
9593                 return -EINVAL;
9594         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9595                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9596                         return -EINVAL;
9597                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9598         }
9599
9600         /*
9601          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9602          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9603          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9604          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9605          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9606          * of CQ ring entries manually.
9607          */
9608         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9609         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9610                 /*
9611                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9612                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9613                  * any cq vs sq ring sizing.
9614                  */
9615                 if (!p->cq_entries)
9616                         return -EINVAL;
9617                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9618                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9619                                 return -EINVAL;
9620                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9621                 }
9622                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9623                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9624                         return -EINVAL;
9625         } else {
9626                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9627         }
9628
9629         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9630         if (!ctx)
9631                 return -ENOMEM;
9632         ctx->compat = in_compat_syscall();
9633         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9634                 ctx->user = get_uid(current_user());
9635
9636         /*
9637          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9638          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9639          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9640          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9641          */
9642         mmgrab(current->mm);
9643         ctx->mm_account = current->mm;
9644
9645         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9646         if (ret)
9647                 goto err;
9648
9649         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9650         if (ret)
9651                 goto err;
9652         /* always set a rsrc node */
9653         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9654         if (ret)
9655                 goto err;
9656         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9657
9658         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9659         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9660         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9661         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9662         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9663         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9664         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9665         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9666
9667         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9668         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9669         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9670         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9671         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9672         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9673         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9674         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9675
9676         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9677                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9678                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9679                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9680                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9681                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9682
9683         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9684                 ret = -EFAULT;
9685                 goto err;
9686         }
9687
9688         file = io_uring_get_file(ctx);
9689         if (IS_ERR(file)) {
9690                 ret = PTR_ERR(file);
9691                 goto err;
9692         }
9693
9694         /*
9695          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9696          * having closed it before we finish setup
9697          */
9698         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9699         if (ret < 0) {
9700                 /* fput will clean it up */
9701                 fput(file);
9702                 return ret;
9703         }
9704
9705         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9706         return ret;
9707 err:
9708         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9709         return ret;
9710 }
9711
9712 /*
9713  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9714  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9715  * params structure passed in.
9716  */
9717 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9718 {
9719         struct io_uring_params p;
9720         int i;
9721
9722         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9723                 return -EFAULT;
9724         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9725                 if (p.resv[i])
9726                         return -EINVAL;
9727         }
9728
9729         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9730                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9731                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9732                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9733                 return -EINVAL;
9734
9735         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9736 }
9737
9738 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9739                 struct io_uring_params __user *, params)
9740 {
9741         return io_uring_setup(entries, params);
9742 }
9743
9744 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9745 {
9746         struct io_uring_probe *p;
9747         size_t size;
9748         int i, ret;
9749
9750         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9751         if (size == SIZE_MAX)
9752                 return -EOVERFLOW;
9753         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9754         if (!p)
9755                 return -ENOMEM;
9756
9757         ret = -EFAULT;
9758         if (copy_from_user(p, arg, size))
9759                 goto out;
9760         ret = -EINVAL;
9761         if (memchr_inv(p, 0, size))
9762                 goto out;
9763
9764         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9765         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9766                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9767
9768         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9769                 p->ops[i].op = i;
9770                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9771                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9772         }
9773         p->ops_len = i;
9774
9775         ret = 0;
9776         if (copy_to_user(arg, p, size))
9777                 ret = -EFAULT;
9778 out:
9779         kfree(p);
9780         return ret;
9781 }
9782
9783 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9784 {
9785         const struct cred *creds;
9786         u32 id;
9787         int ret;
9788
9789         creds = get_current_cred();
9790
9791         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9792                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9793         if (!ret)
9794                 return id;
9795         put_cred(creds);
9796         return ret;
9797 }
9798
9799 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9800                                     unsigned int nr_args)
9801 {
9802         struct io_uring_restriction *res;
9803         size_t size;
9804         int i, ret;
9805
9806         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9807         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9808                 return -EBADFD;
9809
9810         /* We allow only a single restrictions registration */
9811         if (ctx->restrictions.registered)
9812                 return -EBUSY;
9813
9814         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9815                 return -EINVAL;
9816
9817         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9818         if (size == SIZE_MAX)
9819                 return -EOVERFLOW;
9820
9821         res = memdup_user(arg, size);
9822         if (IS_ERR(res))
9823                 return PTR_ERR(res);
9824
9825         ret = 0;
9826
9827         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9828                 switch (res[i].opcode) {
9829                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9830                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9831                                 ret = -EINVAL;
9832                                 goto out;
9833                         }
9834
9835                         __set_bit(res[i].register_op,
9836                                   ctx->restrictions.register_op);
9837                         break;
9838                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9839                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9840                                 ret = -EINVAL;
9841                                 goto out;
9842                         }
9843
9844                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9845                         break;
9846                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9847                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9848                         break;
9849                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9850                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9851                         break;
9852                 default:
9853                         ret = -EINVAL;
9854                         goto out;
9855                 }
9856         }
9857
9858 out:
9859         /* Reset all restrictions if an error happened */
9860         if (ret != 0)
9861                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9862         else
9863                 ctx->restrictions.registered = true;
9864
9865         kfree(res);
9866         return ret;
9867 }
9868
9869 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9870 {
9871         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9872                 return -EBADFD;
9873
9874         if (ctx->restrictions.registered)
9875                 ctx->restricted = 1;
9876
9877         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9878         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9879                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9880         return 0;
9881 }
9882
9883 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9884                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9885                                      unsigned nr_args)
9886 {
9887         __u32 tmp;
9888         int err;
9889
9890         if (up->resv)
9891                 return -EINVAL;
9892         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9893                 return -EOVERFLOW;
9894         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9895         if (err)
9896                 return err;
9897
9898         switch (type) {
9899         case IORING_RSRC_FILE:
9900                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9901         case IORING_RSRC_BUFFER:
9902                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9903         }
9904         return -EINVAL;
9905 }
9906
9907 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9908                                     unsigned nr_args)
9909 {
9910         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9911
9912         if (!nr_args)
9913                 return -EINVAL;
9914         memset(&up, 0, sizeof(up));
9915         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9916                 return -EFAULT;
9917         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9918 }
9919
9920 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9921                                    unsigned size, unsigned type)
9922 {
9923         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9924
9925         if (size != sizeof(up))
9926                 return -EINVAL;
9927         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9928                 return -EFAULT;
9929         if (!up.nr || up.resv)
9930                 return -EINVAL;
9931         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9932 }
9933
9934 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9935                             unsigned int size, unsigned int type)
9936 {
9937         struct io_uring_rsrc_register rr;
9938
9939         /* keep it extendible */
9940         if (size != sizeof(rr))
9941                 return -EINVAL;
9942
9943         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9944         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9945                 return -EFAULT;
9946         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9947                 return -EINVAL;
9948
9949         switch (type) {
9950         case IORING_RSRC_FILE:
9951                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9952                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9953         case IORING_RSRC_BUFFER:
9954                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9955                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9956         }
9957         return -EINVAL;
9958 }
9959
9960 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9961 {
9962         switch (op) {
9963         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9964         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9965         case IORING_REGISTER_FILES:
9966         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9967         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9968         case IORING_REGISTER_PROBE:
9969         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9970         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9971         case IORING_REGISTER_FILES2:
9972         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9973         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9974         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9975                 return false;
9976         default:
9977                 return true;
9978         }
9979 }
9980
9981 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9982                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9983         __releases(ctx->uring_lock)
9984         __acquires(ctx->uring_lock)
9985 {
9986         int ret;
9987
9988         /*
9989          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9990          * someone else killed the ctx or is already going through
9991          * io_uring_register().
9992          */
9993         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9994                 return -ENXIO;
9995
9996         if (ctx->restricted) {
9997                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9998                         return -EINVAL;
9999                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10000                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10001                         return -EACCES;
10002         }
10003
10004         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10005                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10006
10007                 /*
10008                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10009                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10010                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10011                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10012                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10013                  * after we've killed the percpu ref.
10014                  */
10015                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10016                 do {
10017                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10018                         if (!ret)
10019                                 break;
10020                         ret = io_run_task_work_sig();
10021                         if (ret < 0)
10022                                 break;
10023                 } while (1);
10024                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10025
10026                 if (ret) {
10027                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10028                         return ret;
10029                 }
10030         }
10031
10032         switch (opcode) {
10033         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10034                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10035                 break;
10036         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10037                 ret = -EINVAL;
10038                 if (arg || nr_args)
10039                         break;
10040                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10041                 break;
10042         case IORING_REGISTER_FILES:
10043                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10044                 break;
10045         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10046                 ret = -EINVAL;
10047                 if (arg || nr_args)
10048                         break;
10049                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10050                 break;
10051         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10052                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10053                 break;
10054         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10055         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10056                 ret = -EINVAL;
10057                 if (nr_args != 1)
10058                         break;
10059                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10060                 if (ret)
10061                         break;
10062                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10063                         ctx->eventfd_async = 1;
10064                 else
10065                         ctx->eventfd_async = 0;
10066                 break;
10067         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10068                 ret = -EINVAL;
10069                 if (arg || nr_args)
10070                         break;
10071                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10072                 break;
10073         case IORING_REGISTER_PROBE:
10074                 ret = -EINVAL;
10075                 if (!arg || nr_args > 256)
10076                         break;
10077                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10078                 break;
10079         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10080                 ret = -EINVAL;
10081                 if (arg || nr_args)
10082                         break;
10083                 ret = io_register_personality(ctx);
10084                 break;
10085         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10086                 ret = -EINVAL;
10087                 if (arg)
10088                         break;
10089                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10090                 break;
10091         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10092                 ret = -EINVAL;
10093                 if (arg || nr_args)
10094                         break;
10095                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10096                 break;
10097         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10098                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10099                 break;
10100         case IORING_REGISTER_FILES2:
10101                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10102                 break;
10103         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10104                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10105                                               IORING_RSRC_FILE);
10106                 break;
10107         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10108                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10109                 break;
10110         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10111                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10112                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10113                 break;
10114         default:
10115                 ret = -EINVAL;
10116                 break;
10117         }
10118
10119         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10120                 /* bring the ctx back to life */
10121                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10122                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10123         }
10124         return ret;
10125 }
10126
10127 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10128                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10129 {
10130         struct io_ring_ctx *ctx;
10131         long ret = -EBADF;
10132         struct fd f;
10133
10134         f = fdget(fd);
10135         if (!f.file)
10136                 return -EBADF;
10137
10138         ret = -EOPNOTSUPP;
10139         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10140                 goto out_fput;
10141
10142         ctx = f.file->private_data;
10143
10144         io_run_task_work();
10145
10146         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10147         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10148         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10149         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10150                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10151 out_fput:
10152         fdput(f);
10153         return ret;
10154 }
10155
10156 static int __init io_uring_init(void)
10157 {
10158 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10159         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10160         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10161 } while (0)
10162
10163 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10164         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10165         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10194
10195         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10196                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10197         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10198                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10199         /* should fit into one byte */
10200         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10201
10202         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10203         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10204         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10205                                 SLAB_ACCOUNT);
10206         return 0;
10207 };
10208 __initcall(io_uring_init);