fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101
 102 struct io_uring {
 103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 105 };
 106
 107 /*
 108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 110  *
 111  * The offsets to the member fields are published through struct
 112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 113  */
 114 struct io_rings {
 115         /*
 116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 117          * masked to get valid indices.
 118          *
 119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 121          * cq ring.
 122          */
 123         struct io_uring         sq, cq;
 124         /*
 125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 126          * ring_entries - 1)
 127          */
 128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 131         /*
 132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 133          * invalid index stored in array
 134          *
 135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 137          * cached value).
 138          *
 139          * After a new SQ head value was read by the application this
 140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 141          * the new SQ head (and possibly more).
 142          */
 143         u32                     sq_dropped;
 144         /*
 145          * Runtime SQ flags
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application.
 149          *
 150          * The application needs a full memory barrier before checking
 151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 152          */
 153         u32                     sq_flags;
 154         /*
 155          * Runtime CQ flags
 156          *
 157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 158          * kernel.
 159          */
 160         u32                     cq_flags;
 161         /*
 162          * Number of completion events lost because the queue was full;
 163          * this should be avoided by the application by making sure
 164          * there are not more requests pending than there is space in
 165          * the completion queue.
 166          *
 167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 169          * cached value).
 170          *
 171          * As completion events come in out of order this counter is not
 172          * ordered with any other data.
 173          */
 174         u32                     cq_overflow;
 175         /*
 176          * Ring buffer of completion events.
 177          *
 178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 179          * produced, so the application is allowed to modify pending
 180          * entries.
 181          */
 182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 183 };
 184
 185 struct io_mapped_ubuf {
 186         u64             ubuf;
 187         size_t          len;
 188         struct          bio_vec *bvec;
 189         unsigned int    nr_bvecs;
 190 };
 191
 192 struct fixed_file_table {
 193         struct file             **files;
 194 };
 195
 196 struct fixed_file_ref_node {
 197         struct percpu_ref               refs;
 198         struct list_head                node;
 199         struct list_head                file_list;
 200         struct fixed_file_data          *file_data;
 201         struct llist_node               llist;
 202 };
 203
 204 struct fixed_file_data {
 205         struct fixed_file_table         *table;
 206         struct io_ring_ctx              *ctx;
 207
 208         struct percpu_ref               *cur_refs;
 209         struct percpu_ref               refs;
 210         struct completion               done;
 211         struct list_head                ref_list;
 212         spinlock_t                      lock;
 213 };
 214
 215 struct io_buffer {
 216         struct list_head list;
 217         __u64 addr;
 218         __s32 len;
 219         __u16 bid;
 220 };
 221
 222 struct io_ring_ctx {
 223         struct {
 224                 struct percpu_ref       refs;
 225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 226
 227         struct {
 228                 unsigned int            flags;
 229                 unsigned int            compat: 1;
 230                 unsigned int            limit_mem: 1;
 231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 232                 unsigned int            drain_next: 1;
 233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 234
 235                 /*
 236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 238                  *
 239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 241                  * the queue when needed.
 242                  *
 243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 244                  * array.
 245                  */
 246                 u32                     *sq_array;
 247                 unsigned                cached_sq_head;
 248                 unsigned                sq_entries;
 249                 unsigned                sq_mask;
 250                 unsigned                sq_thread_idle;
 251                 unsigned                cached_sq_dropped;
 252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 253                 unsigned long           sq_check_overflow;
 254
 255                 struct list_head        defer_list;
 256                 struct list_head        timeout_list;
 257                 struct list_head        cq_overflow_list;
 258
 259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 262
 263         struct io_rings *rings;
 264
 265         /* IO offload */
 266         struct io_wq            *io_wq;
 267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 268         struct mm_struct        *sqo_mm;
 269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 270
 271         /*
 272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 275          */
 276         struct fixed_file_data  *file_data;
 277         unsigned                nr_user_files;
 278         int                     ring_fd;
 279         struct file             *ring_file;
 280
 281         /* if used, fixed mapped user buffers */
 282         unsigned                nr_user_bufs;
 283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 284
 285         struct user_struct      *user;
 286
 287         const struct cred       *creds;
 288
 289         struct completion       ref_comp;
 290         struct completion       sq_thread_comp;
 291
 292         /* if all else fails... */
 293         struct io_kiocb         *fallback_req;
 294
 295 #if defined(CONFIG_UNIX)
 296         struct socket           *ring_sock;
 297 #endif
 298
 299         struct idr              io_buffer_idr;
 300
 301         struct idr              personality_idr;
 302
 303         struct {
 304                 unsigned                cached_cq_tail;
 305                 unsigned                cq_entries;
 306                 unsigned                cq_mask;
 307                 atomic_t                cq_timeouts;
 308                 unsigned long           cq_check_overflow;
 309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 313
 314         struct {
 315                 struct mutex            uring_lock;
 316                 wait_queue_head_t       wait;
 317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 318
 319         struct {
 320                 spinlock_t              completion_lock;
 321
 322                 /*
 323                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 327                  */
 328                 struct list_head        poll_list;
 329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 330                 unsigned                cancel_hash_bits;
 331                 bool                    poll_multi_file;
 332
 333                 spinlock_t              inflight_lock;
 334                 struct list_head        inflight_list;
 335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 336
 337         struct delayed_work             file_put_work;
 338         struct llist_head               file_put_llist;
 339
 340         struct work_struct              exit_work;
 341 };
 342
 343 /*
 344  * First field must be the file pointer in all the
 345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 346  */
 347 struct io_poll_iocb {
 348         struct file                     *file;
 349         union {
 350                 struct wait_queue_head  *head;
 351                 u64                     addr;
 352         };
 353         __poll_t                        events;
 354         bool                            done;
 355         bool                            canceled;
 356         struct wait_queue_entry         wait;
 357 };
 358
 359 struct io_close {
 360         struct file                     *file;
 361         struct file                     *put_file;
 362         int                             fd;
 363 };
 364
 365 struct io_timeout_data {
 366         struct io_kiocb                 *req;
 367         struct hrtimer                  timer;
 368         struct timespec64               ts;
 369         enum hrtimer_mode               mode;
 370 };
 371
 372 struct io_accept {
 373         struct file                     *file;
 374         struct sockaddr __user          *addr;
 375         int __user                      *addr_len;
 376         int                             flags;
 377         unsigned long                   nofile;
 378 };
 379
 380 struct io_sync {
 381         struct file                     *file;
 382         loff_t                          len;
 383         loff_t                          off;
 384         int                             flags;
 385         int                             mode;
 386 };
 387
 388 struct io_cancel {
 389         struct file                     *file;
 390         u64                             addr;
 391 };
 392
 393 struct io_timeout {
 394         struct file                     *file;
 395         u64                             addr;
 396         int                             flags;
 397         u32                             off;
 398         u32                             target_seq;
 399 };
 400
 401 struct io_rw {
 402         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 403         struct kiocb                    kiocb;
 404         u64                             addr;
 405         u64                             len;
 406 };
 407
 408 struct io_connect {
 409         struct file                     *file;
 410         struct sockaddr __user          *addr;
 411         int                             addr_len;
 412 };
 413
 414 struct io_sr_msg {
 415         struct file                     *file;
 416         union {
 417                 struct user_msghdr __user *msg;
 418                 void __user             *buf;
 419         };
 420         int                             msg_flags;
 421         int                             bgid;
 422         size_t                          len;
 423         struct io_buffer                *kbuf;
 424 };
 425
 426 struct io_open {
 427         struct file                     *file;
 428         int                             dfd;
 429         struct filename                 *filename;
 430         struct open_how                 how;
 431         unsigned long                   nofile;
 432 };
 433
 434 struct io_files_update {
 435         struct file                     *file;
 436         u64                             arg;
 437         u32                             nr_args;
 438         u32                             offset;
 439 };
 440
 441 struct io_fadvise {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             offset;
 444         u32                             len;
 445         u32                             advice;
 446 };
 447
 448 struct io_madvise {
 449         struct file                     *file;
 450         u64                             addr;
 451         u32                             len;
 452         u32                             advice;
 453 };
 454
 455 struct io_epoll {
 456         struct file                     *file;
 457         int                             epfd;
 458         int                             op;
 459         int                             fd;
 460         struct epoll_event              event;
 461 };
 462
 463 struct io_splice {
 464         struct file                     *file_out;
 465         struct file                     *file_in;
 466         loff_t                          off_out;
 467         loff_t                          off_in;
 468         u64                             len;
 469         unsigned int                    flags;
 470 };
 471
 472 struct io_provide_buf {
 473         struct file                     *file;
 474         __u64                           addr;
 475         __s32                           len;
 476         __u32                           bgid;
 477         __u16                           nbufs;
 478         __u16                           bid;
 479 };
 480
 481 struct io_statx {
 482         struct file                     *file;
 483         int                             dfd;
 484         unsigned int                    mask;
 485         unsigned int                    flags;
 486         const char __user               *filename;
 487         struct statx __user             *buffer;
 488 };
 489
 490 struct io_async_connect {
 491         struct sockaddr_storage         address;
 492 };
 493
 494 struct io_async_msghdr {
 495         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 496         struct iovec                    *iov;
 497         struct sockaddr __user          *uaddr;
 498         struct msghdr                   msg;
 499         struct sockaddr_storage         addr;
 500 };
 501
 502 struct io_async_rw {
 503         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 504         struct iovec                    *iov;
 505         ssize_t                         nr_segs;
 506         ssize_t                         size;
 507         struct wait_page_queue          wpq;
 508         struct callback_head            task_work;
 509 };
 510
 511 struct io_async_ctx {
 512         union {
 513                 struct io_async_rw      rw;
 514                 struct io_async_msghdr  msg;
 515                 struct io_async_connect connect;
 516                 struct io_timeout_data  timeout;
 517         };
 518 };
 519
 520 enum {
 521         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 522         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 523         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 524         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 525         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 526         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 527
 528         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 529         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 530         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 531         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 532         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 533         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 534         REQ_F_ISREG_BIT,
 535         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 536         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 537         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
 538         REQ_F_POLLED_BIT,
 539         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 540         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 541         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT,
 542         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 543         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
 544
 545         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 546         __REQ_F_LAST_BIT,
 547 };
 548
 549 enum {
 550         /* ctx owns file */
 551         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 552         /* drain existing IO first */
 553         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 554         /* linked sqes */
 555         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 556         /* doesn't sever on completion < 0 */
 557         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 558         /* IOSQE_ASYNC */
 559         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 560         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 561         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 562
 563         /* head of a link */
 564         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 565         /* fail rest of links */
 566         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 567         /* on inflight list */
 568         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 569         /* read/write uses file position */
 570         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 571         /* must not punt to workers */
 572         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 573         /* has linked timeout */
 574         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 575         /* regular file */
 576         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 577         /* completion under lock */
 578         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 579         /* needs cleanup */
 580         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 581         /* in overflow list */
 582         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
 583         /* already went through poll handler */
 584         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 585         /* buffer already selected */
 586         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 587         /* doesn't need file table for this request */
 588         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 589         /* needs to queue linked timeout */
 590         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT     = BIT(REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT),
 591         /* io_wq_work is initialized */
 592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 593         /* req->task is refcounted */
 594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
 595 };
 596
 597 struct async_poll {
 598         struct io_poll_iocb     poll;
 599         struct io_wq_work       work;
 600 };
 601
 602 /*
 603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 604  * as the first entry in their struct definition. So you can
 605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 607  */
 608 struct io_kiocb {
 609         union {
 610                 struct file             *file;
 611                 struct io_rw            rw;
 612                 struct io_poll_iocb     poll;
 613                 struct io_accept        accept;
 614                 struct io_sync          sync;
 615                 struct io_cancel        cancel;
 616                 struct io_timeout       timeout;
 617                 struct io_connect       connect;
 618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 619                 struct io_open          open;
 620                 struct io_close         close;
 621                 struct io_files_update  files_update;
 622                 struct io_fadvise       fadvise;
 623                 struct io_madvise       madvise;
 624                 struct io_epoll         epoll;
 625                 struct io_splice        splice;
 626                 struct io_provide_buf   pbuf;
 627                 struct io_statx         statx;
 628         };
 629
 630         struct io_async_ctx             *io;
 631         int                             cflags;
 632         u8                              opcode;
 633         /* polled IO has completed */
 634         u8                              iopoll_completed;
 635
 636         u16                             buf_index;
 637
 638         struct io_ring_ctx      *ctx;
 639         struct list_head        list;
 640         unsigned int            flags;
 641         refcount_t              refs;
 642         struct task_struct      *task;
 643         unsigned long           fsize;
 644         u64                     user_data;
 645         u32                     result;
 646         u32                     sequence;
 647
 648         struct list_head        link_list;
 649
 650         struct list_head        inflight_entry;
 651
 652         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
 653
 654         union {
 655                 /*
 656                  * Only commands that never go async can use the below fields,
 657                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
 658                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
 659                  * restore the work, if needed.
 660                  */
 661                 struct {
 662                         struct hlist_node       hash_node;
 663                         struct async_poll       *apoll;
 664                 };
 665                 struct io_wq_work       work;
 666         };
 667         struct callback_head    task_work;
 668 };
 669
 670 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 671
 672 struct io_comp_state {
 673         unsigned int            nr;
 674         struct list_head        list;
 675         struct io_ring_ctx      *ctx;
 676 };
 677
 678 struct io_submit_state {
 679         struct blk_plug         plug;
 680
 681         /*
 682          * io_kiocb alloc cache
 683          */
 684         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 685         unsigned int            free_reqs;
 686
 687         /*
 688          * Batch completion logic
 689          */
 690         struct io_comp_state    comp;
 691
 692         /*
 693          * File reference cache
 694          */
 695         struct file             *file;
 696         unsigned int            fd;
 697         unsigned int            has_refs;
 698         unsigned int            used_refs;
 699         unsigned int            ios_left;
 700 };
 701
 702 struct io_op_def {
 703         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 704         unsigned                async_ctx : 1;
 705         /* needs current->mm setup, does mm access */
 706         unsigned                needs_mm : 1;
 707         /* needs req->file assigned */
 708         unsigned                needs_file : 1;
 709         /* don't fail if file grab fails */
 710         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 711         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 712         unsigned                hash_reg_file : 1;
 713         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 714         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 715         /* opcode is not supported by this kernel */
 716         unsigned                not_supported : 1;
 717         /* needs file table */
 718         unsigned                file_table : 1;
 719         /* needs ->fs */
 720         unsigned                needs_fs : 1;
 721         /* set if opcode supports polled "wait" */
 722         unsigned                pollin : 1;
 723         unsigned                pollout : 1;
 724         /* op supports buffer selection */
 725         unsigned                buffer_select : 1;
 726 };
 727
 728 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 729         [IORING_OP_NOP] = {},
 730         [IORING_OP_READV] = {
 731                 .async_ctx              = 1,
 732                 .needs_mm               = 1,
 733                 .needs_file             = 1,
 734                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 735                 .pollin                 = 1,
 736                 .buffer_select          = 1,
 737         },
 738         [IORING_OP_WRITEV] = {
 739                 .async_ctx              = 1,
 740                 .needs_mm               = 1,
 741                 .needs_file             = 1,
 742                 .hash_reg_file          = 1,
 743                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 744                 .pollout                = 1,
 745         },
 746         [IORING_OP_FSYNC] = {
 747                 .needs_file             = 1,
 748         },
 749         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 750                 .needs_file             = 1,
 751                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 752                 .pollin                 = 1,
 753         },
 754         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 755                 .needs_file             = 1,
 756                 .hash_reg_file          = 1,
 757                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 758                 .pollout                = 1,
 759         },
 760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 761                 .needs_file             = 1,
 762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 763         },
 764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 766                 .needs_file             = 1,
 767         },
 768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 769                 .async_ctx              = 1,
 770                 .needs_mm               = 1,
 771                 .needs_file             = 1,
 772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 773                 .needs_fs               = 1,
 774                 .pollout                = 1,
 775         },
 776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 777                 .async_ctx              = 1,
 778                 .needs_mm               = 1,
 779                 .needs_file             = 1,
 780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 781                 .needs_fs               = 1,
 782                 .pollin                 = 1,
 783                 .buffer_select          = 1,
 784         },
 785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 786                 .async_ctx              = 1,
 787                 .needs_mm               = 1,
 788         },
 789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 791                 .needs_mm               = 1,
 792                 .needs_file             = 1,
 793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 794                 .file_table             = 1,
 795                 .pollin                 = 1,
 796         },
 797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 799                 .async_ctx              = 1,
 800                 .needs_mm               = 1,
 801         },
 802         [IORING_OP_CONNECT] = {
 803                 .async_ctx              = 1,
 804                 .needs_mm               = 1,
 805                 .needs_file             = 1,
 806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 807                 .pollout                = 1,
 808         },
 809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 810                 .needs_file             = 1,
 811         },
 812         [IORING_OP_OPENAT] = {
 813                 .file_table             = 1,
 814                 .needs_fs               = 1,
 815         },
 816         [IORING_OP_CLOSE] = {
 817                 .needs_file             = 1,
 818                 .needs_file_no_error    = 1,
 819                 .file_table             = 1,
 820         },
 821         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 822                 .needs_mm               = 1,
 823                 .file_table             = 1,
 824         },
 825         [IORING_OP_STATX] = {
 826                 .needs_mm               = 1,
 827                 .needs_fs               = 1,
 828                 .file_table             = 1,
 829         },
 830         [IORING_OP_READ] = {
 831                 .needs_mm               = 1,
 832                 .needs_file             = 1,
 833                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 834                 .pollin                 = 1,
 835                 .buffer_select          = 1,
 836         },
 837         [IORING_OP_WRITE] = {
 838                 .needs_mm               = 1,
 839                 .needs_file             = 1,
 840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 841                 .pollout                = 1,
 842         },
 843         [IORING_OP_FADVISE] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845         },
 846         [IORING_OP_MADVISE] = {
 847                 .needs_mm               = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_SEND] = {
 850                 .needs_mm               = 1,
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853                 .pollout                = 1,
 854         },
 855         [IORING_OP_RECV] = {
 856                 .needs_mm               = 1,
 857                 .needs_file             = 1,
 858                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 859                 .pollin                 = 1,
 860                 .buffer_select          = 1,
 861         },
 862         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 863                 .file_table             = 1,
 864                 .needs_fs               = 1,
 865         },
 866         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 867                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 868                 .file_table             = 1,
 869         },
 870         [IORING_OP_SPLICE] = {
 871                 .needs_file             = 1,
 872                 .hash_reg_file          = 1,
 873                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 874         },
 875         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 876         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 877         [IORING_OP_TEE] = {
 878                 .needs_file             = 1,
 879                 .hash_reg_file          = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881         },
 882 };
 883
 884 enum io_mem_account {
 885         ACCT_LOCKED,
 886         ACCT_PINNED,
 887 };
 888
 889 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
 890 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 891 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 892 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 893 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 894 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 895 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 896 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 897                                  struct io_uring_files_update *ip,
 898                                  unsigned nr_args);
 899 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 900 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
 901                                   struct io_comp_state *cs);
 902 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 903 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
 904                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
 905 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
 906                            const struct io_uring_sqe *sqe,
 907                            struct io_comp_state *cs);
 908
 909 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 910                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 911                                bool needs_lock);
 912 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
 913                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
 914                              struct iov_iter *iter);
 915
 916 static struct kmem_cache *req_cachep;
 917
 918 static const struct file_operations io_uring_fops;
 919
 920 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 921 {
 922 #if defined(CONFIG_UNIX)
 923         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 924                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 925
 926                 return ctx->ring_sock->sk;
 927         }
 928 #endif
 929         return NULL;
 930 }
 931 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 932
 933 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
 934 {
 935         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
 936                 return;
 937         get_task_struct(req->task);
 938         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
 939 }
 940
 941 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
 942 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
 943 {
 944         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
 945                 put_task_struct(req->task);
 946 }
 947
 948 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
 949 {
 950         struct mm_struct *mm = current->mm;
 951
 952         if (mm) {
 953                 kthread_unuse_mm(mm);
 954                 mmput(mm);
 955         }
 956 }
 957
 958 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
 959 {
 960         if (!current->mm) {
 961                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
 962                         return -EFAULT;
 963                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
 964         }
 965
 966         return 0;
 967 }
 968
 969 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
 970                                    struct io_kiocb *req)
 971 {
 972         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
 973                 return 0;
 974         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
 975 }
 976
 977 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
 978 {
 979         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
 980                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
 981 }
 982
 983 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 984
 985 /*
 986  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
 987  * touch any members of io_wq_work.
 988  */
 989 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
 990 {
 991         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
 992                 return;
 993
 994         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
 995         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
 996 }
 997
 998 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
 999 {
1000         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1001 }
1002
1003 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1004 {
1005         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1006
1007         complete(&ctx->ref_comp);
1008 }
1009
1010 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1011 {
1012         return !req->timeout.off;
1013 }
1014
1015 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1016 {
1017         struct io_ring_ctx *ctx;
1018         int hash_bits;
1019
1020         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1021         if (!ctx)
1022                 return NULL;
1023
1024         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1025         if (!ctx->fallback_req)
1026                 goto err;
1027
1028         /*
1029          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1030          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1031          */
1032         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1033         hash_bits -= 5;
1034         if (hash_bits <= 0)
1035                 hash_bits = 1;
1036         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1037         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1038                                         GFP_KERNEL);
1039         if (!ctx->cancel_hash)
1040                 goto err;
1041         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1042
1043         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1044                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1045                 goto err;
1046
1047         ctx->flags = p->flags;
1048         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1049         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1050         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1051         init_completion(&ctx->ref_comp);
1052         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1053         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1054         idr_init(&ctx->personality_idr);
1055         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1056         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1057         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1058         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1060         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1061         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1062         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1063         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1064         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1065         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1066         return ctx;
1067 err:
1068         if (ctx->fallback_req)
1069                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1070         kfree(ctx->cancel_hash);
1071         kfree(ctx);
1072         return NULL;
1073 }
1074
1075 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1076 {
1077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1078
1079         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1080                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1081 }
1082
1083 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1084 {
1085         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1086                 return __req_need_defer(req);
1087
1088         return false;
1089 }
1090
1091 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1092 {
1093         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1094
1095         /* order cqe stores with ring update */
1096         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1097
1098         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1099                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1100                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1101         }
1102 }
1103
1104 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1107
1108         io_req_init_async(req);
1109
1110         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1111                 mmgrab(current->mm);
1112                 req->work.mm = current->mm;
1113         }
1114         if (!req->work.creds)
1115                 req->work.creds = get_current_cred();
1116         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1117                 spin_lock(&current->fs->lock);
1118                 if (!current->fs->in_exec) {
1119                         req->work.fs = current->fs;
1120                         req->work.fs->users++;
1121                 } else {
1122                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1123                 }
1124                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1125         }
1126 }
1127
1128 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1131                 return;
1132
1133         if (req->work.mm) {
1134                 mmdrop(req->work.mm);
1135                 req->work.mm = NULL;
1136         }
1137         if (req->work.creds) {
1138                 put_cred(req->work.creds);
1139                 req->work.creds = NULL;
1140         }
1141         if (req->work.fs) {
1142                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1143
1144                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1145                 if (--fs->users)
1146                         fs = NULL;
1147                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1148                 if (fs)
1149                         free_fs_struct(fs);
1150         }
1151 }
1152
1153 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1154 {
1155         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1156
1157         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1158                 if (def->hash_reg_file)
1159                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1160         } else {
1161                 if (def->unbound_nonreg_file)
1162                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1163         }
1164
1165         io_req_work_grab_env(req);
1166 }
1167
1168 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1169 {
1170         struct io_kiocb *cur;
1171
1172         io_prep_async_work(req);
1173         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1174                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1175                         io_prep_async_work(cur);
1176 }
1177
1178 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1182
1183         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1184                                         &req->work, req->flags);
1185         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1186
1187         if (link)
1188                 io_queue_linked_timeout(link);
1189 }
1190
1191 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         /* init ->work of the whole link before punting */
1194         io_prep_async_link(req);
1195         __io_queue_async_work(req);
1196 }
1197
1198 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1199 {
1200         int ret;
1201
1202         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1203         if (ret != -1) {
1204                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1205                 list_del_init(&req->list);
1206                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1207                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1208                 io_put_req(req);
1209         }
1210 }
1211
1212 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1213 {
1214         struct io_kiocb *req, *tmp;
1215
1216         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1217         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1218                 io_kill_timeout(req);
1219         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1220 }
1221
1222 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1223 {
1224         do {
1225                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1226                                                         struct io_kiocb, list);
1227
1228                 if (req_need_defer(req))
1229                         break;
1230                 list_del_init(&req->list);
1231                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1232                 __io_queue_async_work(req);
1233         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1234 }
1235
1236 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1237 {
1238         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1239                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1240                                                         struct io_kiocb, list);
1241
1242                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1243                         break;
1244                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1245                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1246                         break;
1247
1248                 list_del_init(&req->list);
1249                 io_kill_timeout(req);
1250         }
1251 }
1252
1253 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1254 {
1255         io_flush_timeouts(ctx);
1256         __io_commit_cqring(ctx);
1257
1258         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1259                 __io_queue_deferred(ctx);
1260 }
1261
1262 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1263 {
1264         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1265         unsigned tail;
1266
1267         tail = ctx->cached_cq_tail;
1268         /*
1269          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1270          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1271          * fill the cq entry
1272          */
1273         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1274                 return NULL;
1275
1276         ctx->cached_cq_tail++;
1277         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1278 }
1279
1280 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         if (!ctx->cq_ev_fd)
1283                 return false;
1284         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1285                 return false;
1286         if (!ctx->eventfd_async)
1287                 return true;
1288         return io_wq_current_is_worker();
1289 }
1290
1291 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1292 {
1293         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1294                 wake_up(&ctx->wait);
1295         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1296                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1297         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1298                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1299 }
1300
1301 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1302 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1303 {
1304         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1305         struct io_uring_cqe *cqe;
1306         struct io_kiocb *req;
1307         unsigned long flags;
1308         LIST_HEAD(list);
1309
1310         if (!force) {
1311                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1312                         return true;
1313                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1314                     rings->cq_ring_entries))
1315                         return false;
1316         }
1317
1318         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1319
1320         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1321         if (force)
1322                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1323
1324         cqe = NULL;
1325         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1326                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1327                 if (!cqe && !force)
1328                         break;
1329
1330                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1331                                                 list);
1332                 list_move(&req->list, &list);
1333                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1334                 if (cqe) {
1335                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1336                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1337                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1338                 } else {
1339                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1340                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1341                 }
1342         }
1343
1344         io_commit_cqring(ctx);
1345         if (cqe) {
1346                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1347                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1348         }
1349         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1350         io_cqring_ev_posted(ctx);
1351
1352         while (!list_empty(&list)) {
1353                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1354                 list_del(&req->list);
1355                 io_put_req(req);
1356         }
1357
1358         return cqe != NULL;
1359 }
1360
1361 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1362 {
1363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1364         struct io_uring_cqe *cqe;
1365
1366         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1367
1368         /*
1369          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1370          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1371          * the ring.
1372          */
1373         cqe = io_get_cqring(ctx);
1374         if (likely(cqe)) {
1375                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1376                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1377                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1378         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1379                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1380                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1381         } else {
1382                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1383                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1384                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1385                 }
1386                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1387                 refcount_inc(&req->refs);
1388                 req->result = res;
1389                 req->cflags = cflags;
1390                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1391         }
1392 }
1393
1394 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1395 {
1396         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1397 }
1398
1399 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1400 {
1401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1402         unsigned long flags;
1403
1404         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1405         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1406         io_commit_cqring(ctx);
1407         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1408
1409         io_cqring_ev_posted(ctx);
1410 }
1411
1412 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1413 {
1414         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1415
1416         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1417         while (!list_empty(&cs->list)) {
1418                 struct io_kiocb *req;
1419
1420                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, list);
1421                 list_del(&req->list);
1422                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1423                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1424                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1425                         io_put_req(req);
1426                 } else {
1427                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1428                         io_put_req(req);
1429                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1430                 }
1431         }
1432         io_commit_cqring(ctx);
1433         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1434
1435         io_cqring_ev_posted(ctx);
1436         cs->nr = 0;
1437 }
1438
1439 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1440                               struct io_comp_state *cs)
1441 {
1442         if (!cs) {
1443                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1444                 io_put_req(req);
1445         } else {
1446                 req->result = res;
1447                 list_add_tail(&req->list, &cs->list);
1448                 if (++cs->nr >= 32)
1449                         io_submit_flush_completions(cs);
1450         }
1451 }
1452
1453 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1454 {
1455         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1456 }
1457
1458 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1459 {
1460         return req == (struct io_kiocb *)
1461                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1462 }
1463
1464 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1465 {
1466         struct io_kiocb *req;
1467
1468         req = ctx->fallback_req;
1469         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1470                 return req;
1471
1472         return NULL;
1473 }
1474
1475 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1476                                      struct io_submit_state *state)
1477 {
1478         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1479         struct io_kiocb *req;
1480
1481         if (!state->free_reqs) {
1482                 size_t sz;
1483                 int ret;
1484
1485                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1486                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1487
1488                 /*
1489                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1490                  * retry single alloc to be on the safe side.
1491                  */
1492                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1493                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1494                         if (!state->reqs[0])
1495                                 goto fallback;
1496                         ret = 1;
1497                 }
1498                 state->free_reqs = ret - 1;
1499                 req = state->reqs[ret - 1];
1500         } else {
1501                 state->free_reqs--;
1502                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1503         }
1504
1505         return req;
1506 fallback:
1507         return io_get_fallback_req(ctx);
1508 }
1509
1510 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1511                           bool fixed)
1512 {
1513         if (fixed)
1514                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1515         else
1516                 fput(file);
1517 }
1518
1519 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1520 {
1521         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1522                 io_cleanup_req(req);
1523
1524         kfree(req->io);
1525         if (req->file)
1526                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1527         __io_put_req_task(req);
1528         io_req_work_drop_env(req);
1529
1530         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1531                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1532                 unsigned long flags;
1533
1534                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1535                 list_del(&req->inflight_entry);
1536                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1537                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1538                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1539         }
1540 }
1541
1542 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1543 {
1544         struct io_ring_ctx *ctx;
1545
1546         io_dismantle_req(req);
1547         ctx = req->ctx;
1548         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1549                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1550         else
1551                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1552         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1553 }
1554
1555 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1558         int ret;
1559
1560         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1561         if (ret != -1) {
1562                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1563                 io_commit_cqring(ctx);
1564                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1565                 io_put_req(req);
1566                 return true;
1567         }
1568
1569         return false;
1570 }
1571
1572 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1573 {
1574         struct io_kiocb *link;
1575         bool wake_ev;
1576
1577         if (list_empty(&req->link_list))
1578                 return false;
1579         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1580         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1581                 return false;
1582
1583         list_del_init(&link->link_list);
1584         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1585         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1586         return wake_ev;
1587 }
1588
1589 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1590 {
1591         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1592         bool wake_ev;
1593
1594         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1595                 unsigned long flags;
1596
1597                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1598                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1599                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1600         } else {
1601                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1602         }
1603
1604         if (wake_ev)
1605                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1606 }
1607
1608 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         struct io_kiocb *nxt;
1611
1612         /*
1613          * The list should never be empty when we are called here. But could
1614          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1615          * safe side.
1616          */
1617         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1618                 return NULL;
1619
1620         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1621         list_del_init(&req->link_list);
1622         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1623                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1624         return nxt;
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1629  */
1630 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1631 {
1632         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1633
1634         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1635                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1636                                                 struct io_kiocb, link_list);
1637
1638                 list_del_init(&link->link_list);
1639                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1640
1641                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1642                 __io_double_put_req(link);
1643                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1644         }
1645
1646         io_commit_cqring(ctx);
1647         io_cqring_ev_posted(ctx);
1648 }
1649
1650 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1651 {
1652         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1653
1654         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1655                 unsigned long flags;
1656
1657                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1658                 __io_fail_links(req);
1659                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1660         } else {
1661                 __io_fail_links(req);
1662         }
1663
1664         io_cqring_ev_posted(ctx);
1665 }
1666
1667 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1668 {
1669         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1670         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1671                 io_kill_linked_timeout(req);
1672
1673         /*
1674          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1675          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1676          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1677          * of the chain.
1678          */
1679         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1680                 return io_req_link_next(req);
1681         io_fail_links(req);
1682         return NULL;
1683 }
1684
1685 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1686 {
1687         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1688                 return NULL;
1689         return __io_req_find_next(req);
1690 }
1691
1692 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1693 {
1694         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1695
1696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1697         io_cqring_fill_event(req, error);
1698         io_commit_cqring(ctx);
1699         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1700
1701         io_cqring_ev_posted(ctx);
1702         req_set_fail_links(req);
1703         io_double_put_req(req);
1704 }
1705
1706 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1707 {
1708         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1709
1710         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1711 }
1712
1713 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1714 {
1715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1716
1717         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1718                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1719                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1720                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1721         } else {
1722                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1727 {
1728         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1729
1730         __io_req_task_submit(req);
1731 }
1732
1733 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1734 {
1735         struct task_struct *tsk = req->task;
1736         int ret;
1737
1738         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1739
1740         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
1741         if (unlikely(ret)) {
1742                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1743                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1744                 task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
1745         }
1746         wake_up_process(tsk);
1747 }
1748
1749 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1750 {
1751         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1752
1753         if (nxt)
1754                 io_req_task_queue(nxt);
1755 }
1756
1757 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1758 {
1759         io_queue_next(req);
1760         __io_free_req(req);
1761 }
1762
1763 struct req_batch {
1764         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1765         int to_free;
1766 };
1767
1768 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1769                                       struct req_batch *rb)
1770 {
1771         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1772         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1773         rb->to_free = 0;
1774 }
1775
1776 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1777                                      struct req_batch *rb)
1778 {
1779         if (rb->to_free)
1780                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1781 }
1782
1783 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1784 {
1785         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1786                 io_free_req(req);
1787                 return;
1788         }
1789         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1790                 io_queue_next(req);
1791
1792         io_dismantle_req(req);
1793         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1794         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1795                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1800  * was the last reference to this request.
1801  */
1802 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1803 {
1804         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1805
1806         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1807                 nxt = io_req_find_next(req);
1808                 __io_free_req(req);
1809         }
1810         return nxt;
1811 }
1812
1813 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1814 {
1815         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1816                 io_free_req(req);
1817 }
1818
1819 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1820 {
1821         struct io_kiocb *timeout, *nxt = NULL;
1822
1823         /*
1824          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1825          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1826          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1827          */
1828         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1829                 return NULL;
1830
1831         nxt = io_req_find_next(req);
1832         if (!nxt)
1833                 return NULL;
1834
1835         timeout = io_prep_linked_timeout(nxt);
1836         if (timeout)
1837                 nxt->flags |= REQ_F_QUEUE_TIMEOUT;
1838         return &nxt->work;
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1843  * within the completion handling itself.
1844  */
1845 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1846 {
1847         /* drop both submit and complete references */
1848         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1849                 __io_free_req(req);
1850 }
1851
1852 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1853 {
1854         /* drop both submit and complete references */
1855         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1856                 io_free_req(req);
1857 }
1858
1859 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1860 {
1861         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1862
1863         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1864                 /*
1865                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1866                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1867                  * entries. We cannot safely to it from here.
1868                  */
1869                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1870                         return -1U;
1871
1872                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1873         }
1874
1875         /* See comment at the top of this file */
1876         smp_rmb();
1877         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1878 }
1879
1880 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1881 {
1882         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1883
1884         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1885         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1886 }
1887
1888 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1889 {
1890         struct io_buffer *kbuf;
1891         int cflags;
1892
1893         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1894         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1895         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1896         req->rw.addr = 0;
1897         kfree(kbuf);
1898         return cflags;
1899 }
1900
1901 static inline bool io_run_task_work(void)
1902 {
1903         if (current->task_works) {
1904                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1905                 task_work_run();
1906                 return true;
1907         }
1908
1909         return false;
1910 }
1911
1912 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1913 {
1914         struct io_kiocb *req;
1915
1916         do {
1917                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1918                 list_del(&req->list);
1919                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1920                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1921         } while (!list_empty(again));
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Find and free completed poll iocbs
1926  */
1927 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1928                                struct list_head *done)
1929 {
1930         struct req_batch rb;
1931         struct io_kiocb *req;
1932         LIST_HEAD(again);
1933
1934         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1935         smp_rmb();
1936
1937         rb.to_free = 0;
1938         while (!list_empty(done)) {
1939                 int cflags = 0;
1940
1941                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1942                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1943                         req->iopoll_completed = 0;
1944                         list_move_tail(&req->list, &again);
1945                         continue;
1946                 }
1947                 list_del(&req->list);
1948
1949                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1950                         cflags = io_put_kbuf(req);
1951
1952                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1953                 (*nr_events)++;
1954
1955                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1956                         io_req_free_batch(&rb, req);
1957         }
1958
1959         io_commit_cqring(ctx);
1960         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1961                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1962         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1963
1964         if (!list_empty(&again))
1965                 io_iopoll_queue(&again);
1966 }
1967
1968 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1969                         long min)
1970 {
1971         struct io_kiocb *req, *tmp;
1972         LIST_HEAD(done);
1973         bool spin;
1974         int ret;
1975
1976         /*
1977          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1978          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1979          */
1980         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1981
1982         ret = 0;
1983         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1984                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1985
1986                 /*
1987                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1988                  * If we find a request that requires polling, break out
1989                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1990                  */
1991                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
1992                         list_move_tail(&req->list, &done);
1993                         continue;
1994                 }
1995                 if (!list_empty(&done))
1996                         break;
1997
1998                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1999                 if (ret < 0)
2000                         break;
2001
2002                 if (ret && spin)
2003                         spin = false;
2004                 ret = 0;
2005         }
2006
2007         if (!list_empty(&done))
2008                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2009
2010         return ret;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2015  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2016  * as a non-spinning completion check.
2017  */
2018 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2019                                 long min)
2020 {
2021         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
2022                 int ret;
2023
2024                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2025                 if (ret < 0)
2026                         return ret;
2027                 if (!min || *nr_events >= min)
2028                         return 0;
2029         }
2030
2031         return 1;
2032 }
2033
2034 /*
2035  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2036  * find and complete them.
2037  */
2038 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2039 {
2040         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2041                 return;
2042
2043         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2044         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
2045                 unsigned int nr_events = 0;
2046
2047                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
2048
2049                 /*
2050                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2051                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2052                  */
2053                 cond_resched();
2054         }
2055         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2056 }
2057
2058 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
2059                            long min)
2060 {
2061         int iters = 0, ret = 0;
2062
2063         /*
2064          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2065          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2066          * that got punted to a workqueue.
2067          */
2068         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2069         do {
2070                 int tmin = 0;
2071
2072                 /*
2073                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2074                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2075                  * already triggered a CQE (eg in error).
2076                  */
2077                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2078                         break;
2079
2080                 /*
2081                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2082                  * application entering polling for a command before it gets
2083                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2084                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2085                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2086                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2087                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2088                  * very same mutex.
2089                  */
2090                 if (!(++iters & 7)) {
2091                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2092                         io_run_task_work();
2093                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2094                 }
2095
2096                 if (*nr_events < min)
2097                         tmin = min - *nr_events;
2098
2099                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
2100                 if (ret <= 0)
2101                         break;
2102                 ret = 0;
2103         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
2104
2105         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2106         return ret;
2107 }
2108
2109 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2110 {
2111         /*
2112          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2113          * thread.
2114          */
2115         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2116                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2117
2118                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2119         }
2120         file_end_write(req->file);
2121 }
2122
2123 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2124                                   struct io_comp_state *cs)
2125 {
2126         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2127         int cflags = 0;
2128
2129         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2130                 kiocb_end_write(req);
2131
2132         if (res != req->result)
2133                 req_set_fail_links(req);
2134         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2135                 cflags = io_put_kbuf(req);
2136         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2137 }
2138
2139 #ifdef CONFIG_BLOCK
2140 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2141 {
2142         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2143         ssize_t ret = -ECANCELED;
2144         struct iov_iter iter;
2145         int rw;
2146
2147         if (error) {
2148                 ret = error;
2149                 goto end_req;
2150         }
2151
2152         switch (req->opcode) {
2153         case IORING_OP_READV:
2154         case IORING_OP_READ_FIXED:
2155         case IORING_OP_READ:
2156                 rw = READ;
2157                 break;
2158         case IORING_OP_WRITEV:
2159         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2160         case IORING_OP_WRITE:
2161                 rw = WRITE;
2162                 break;
2163         default:
2164                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2165                                 req->opcode);
2166                 goto end_req;
2167         }
2168
2169         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2170         if (ret < 0)
2171                 goto end_req;
2172         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2173         if (!ret)
2174                 return true;
2175         kfree(iovec);
2176 end_req:
2177         req_set_fail_links(req);
2178         io_req_complete(req, ret);
2179         return false;
2180 }
2181
2182 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2183 {
2184         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2186         int err;
2187
2188         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2189
2190         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2191                 refcount_inc(&req->refs);
2192                 io_queue_async_work(req);
2193         }
2194 }
2195 #endif
2196
2197 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2198 {
2199 #ifdef CONFIG_BLOCK
2200         struct task_struct *tsk;
2201         int ret;
2202
2203         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2204                 return false;
2205
2206         tsk = req->task;
2207         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2208         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
2209         if (!ret) {
2210                 wake_up_process(tsk);
2211                 return true;
2212         }
2213 #endif
2214         return false;
2215 }
2216
2217 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2218                              struct io_comp_state *cs)
2219 {
2220         if (!io_rw_reissue(req, res))
2221                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2222 }
2223
2224 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2225 {
2226         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2227
2228         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2229 }
2230
2231 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2232 {
2233         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2234
2235         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2236                 kiocb_end_write(req);
2237
2238         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2239                 req_set_fail_links(req);
2240
2241         WRITE_ONCE(req->result, res);
2242         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2243         smp_wmb();
2244         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2245 }
2246
2247 /*
2248  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2249  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2250  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2251  * accessing the kiocb cookie.
2252  */
2253 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2254 {
2255         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2256
2257         /*
2258          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2259          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2260          * different devices.
2261          */
2262         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2263                 ctx->poll_multi_file = false;
2264         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2265                 struct io_kiocb *list_req;
2266
2267                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2268                                                 list);
2269                 if (list_req->file != req->file)
2270                         ctx->poll_multi_file = true;
2271         }
2272
2273         /*
2274          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2275          * it to the front so we find it first.
2276          */
2277         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2278                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2279         else
2280                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2281
2282         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2283             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2284                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2285 }
2286
2287 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2288 {
2289         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2290
2291         if (diff)
2292                 fput_many(state->file, diff);
2293         state->file = NULL;
2294 }
2295
2296 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2297 {
2298         if (state->file)
2299                 __io_state_file_put(state);
2300 }
2301
2302 /*
2303  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2304  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2305  * has more than one submission.
2306  */
2307 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2308 {
2309         if (!state)
2310                 return fget(fd);
2311
2312         if (state->file) {
2313                 if (state->fd == fd) {
2314                         state->used_refs++;
2315                         state->ios_left--;
2316                         return state->file;
2317                 }
2318                 __io_state_file_put(state);
2319         }
2320         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2321         if (!state->file)
2322                 return NULL;
2323
2324         state->fd = fd;
2325         state->has_refs = state->ios_left;
2326         state->used_refs = 1;
2327         state->ios_left--;
2328         return state->file;
2329 }
2330
2331 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2332 {
2333 #ifdef CONFIG_BLOCK
2334         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2335 #else
2336         return true;
2337 #endif
2338 }
2339
2340 /*
2341  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2342  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2343  * inline.
2344  */
2345 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2346 {
2347         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2348
2349         if (S_ISBLK(mode)) {
2350                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2351                         return true;
2352                 return false;
2353         }
2354         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2355                 return true;
2356         if (S_ISREG(mode)) {
2357                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2358                     file->f_op != &io_uring_fops)
2359                         return true;
2360                 return false;
2361         }
2362
2363         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2364         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2365                 return true;
2366
2367         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2368                 return false;
2369
2370         if (rw == READ)
2371                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2372
2373         return file->f_op->write_iter != NULL;
2374 }
2375
2376 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2377                       bool force_nonblock)
2378 {
2379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2380         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2381         unsigned ioprio;
2382         int ret;
2383
2384         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2385                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2386
2387         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2388         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2389                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2390                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2391         }
2392         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2393         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2394         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2395         if (unlikely(ret))
2396                 return ret;
2397
2398         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2399         if (ioprio) {
2400                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2401                 if (ret)
2402                         return ret;
2403
2404                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2405         } else
2406                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2407
2408         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2409         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2410                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2411
2412         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2413                 io_get_req_task(req);
2414
2415         if (force_nonblock)
2416                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2417
2418         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2419                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2420                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2421                         return -EOPNOTSUPP;
2422
2423                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2424                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2425                 req->iopoll_completed = 0;
2426                 io_get_req_task(req);
2427         } else {
2428                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2429                         return -EINVAL;
2430                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2431         }
2432
2433         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2434         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2435         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2436         return 0;
2437 }
2438
2439 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2440 {
2441         switch (ret) {
2442         case -EIOCBQUEUED:
2443                 break;
2444         case -ERESTARTSYS:
2445         case -ERESTARTNOINTR:
2446         case -ERESTARTNOHAND:
2447         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2448                 /*
2449                  * We can't just restart the syscall, since previously
2450                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2451                  * IO with EINTR.
2452                  */
2453                 ret = -EINTR;
2454                 /* fall through */
2455         default:
2456                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2457         }
2458 }
2459
2460 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2461                        struct io_comp_state *cs)
2462 {
2463         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2464
2465         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2466                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2467         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2468                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2469         else
2470                 io_rw_done(kiocb, ret);
2471 }
2472
2473 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2474                                struct iov_iter *iter)
2475 {
2476         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2477         size_t len = req->rw.len;
2478         struct io_mapped_ubuf *imu;
2479         u16 index, buf_index;
2480         size_t offset;
2481         u64 buf_addr;
2482
2483         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2484         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2485                 return -EFAULT;
2486
2487         buf_index = req->buf_index;
2488         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2489                 return -EFAULT;
2490
2491         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2492         imu = &ctx->user_bufs[index];
2493         buf_addr = req->rw.addr;
2494
2495         /* overflow */
2496         if (buf_addr + len < buf_addr)
2497                 return -EFAULT;
2498         /* not inside the mapped region */
2499         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2500                 return -EFAULT;
2501
2502         /*
2503          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2504          * and advance us to the beginning.
2505          */
2506         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2507         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2508
2509         if (offset) {
2510                 /*
2511                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2512                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2513                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2514                  * we know that:
2515                  *
2516                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2517                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2518                  *    first and last bvec
2519                  *
2520                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2521                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2522                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2523                  * since we can just skip the first segment, which may not
2524                  * be PAGE_SIZE aligned.
2525                  */
2526                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2527
2528                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2529                         iov_iter_advance(iter, offset);
2530                 } else {
2531                         unsigned long seg_skip;
2532
2533                         /* skip first vec */
2534                         offset -= bvec->bv_len;
2535                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2536
2537                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2538                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2539                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2540                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2541                 }
2542         }
2543
2544         return len;
2545 }
2546
2547 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2548 {
2549         if (needs_lock)
2550                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2551 }
2552
2553 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2554 {
2555         /*
2556          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2557          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2558          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2559          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2560          */
2561         if (needs_lock)
2562                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2563 }
2564
2565 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2566                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2567                                           bool needs_lock)
2568 {
2569         struct io_buffer *head;
2570
2571         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2572                 return kbuf;
2573
2574         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2575
2576         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2577
2578         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2579         if (head) {
2580                 if (!list_empty(&head->list)) {
2581                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2582                                                         list);
2583                         list_del(&kbuf->list);
2584                 } else {
2585                         kbuf = head;
2586                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2587                 }
2588                 if (*len > kbuf->len)
2589                         *len = kbuf->len;
2590         } else {
2591                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2592         }
2593
2594         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2595
2596         return kbuf;
2597 }
2598
2599 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2600                                         bool needs_lock)
2601 {
2602         struct io_buffer *kbuf;
2603         u16 bgid;
2604
2605         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2606         bgid = req->buf_index;
2607         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2608         if (IS_ERR(kbuf))
2609                 return kbuf;
2610         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2611         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2612         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2613 }
2614
2615 #ifdef CONFIG_COMPAT
2616 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2617                                 bool needs_lock)
2618 {
2619         struct compat_iovec __user *uiov;
2620         compat_ssize_t clen;
2621         void __user *buf;
2622         ssize_t len;
2623
2624         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2625         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2626                 return -EFAULT;
2627         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2628                 return -EFAULT;
2629         if (clen < 0)
2630                 return -EINVAL;
2631
2632         len = clen;
2633         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2634         if (IS_ERR(buf))
2635                 return PTR_ERR(buf);
2636         iov[0].iov_base = buf;
2637         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2638         return 0;
2639 }
2640 #endif
2641
2642 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2643                                       bool needs_lock)
2644 {
2645         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2646         void __user *buf;
2647         ssize_t len;
2648
2649         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2650                 return -EFAULT;
2651
2652         len = iov[0].iov_len;
2653         if (len < 0)
2654                 return -EINVAL;
2655         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2656         if (IS_ERR(buf))
2657                 return PTR_ERR(buf);
2658         iov[0].iov_base = buf;
2659         iov[0].iov_len = len;
2660         return 0;
2661 }
2662
2663 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2664                                     bool needs_lock)
2665 {
2666         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2667                 struct io_buffer *kbuf;
2668
2669                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2670                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2671                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2672                 return 0;
2673         }
2674         if (!req->rw.len)
2675                 return 0;
2676         else if (req->rw.len > 1)
2677                 return -EINVAL;
2678
2679 #ifdef CONFIG_COMPAT
2680         if (req->ctx->compat)
2681                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2682 #endif
2683
2684         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2685 }
2686
2687 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2688                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2689                                bool needs_lock)
2690 {
2691         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2692         size_t sqe_len = req->rw.len;
2693         ssize_t ret;
2694         u8 opcode;
2695
2696         opcode = req->opcode;
2697         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2698                 *iovec = NULL;
2699                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2700         }
2701
2702         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2703         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2704                 return -EINVAL;
2705
2706         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2707                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2708                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2709                         if (IS_ERR(buf)) {
2710                                 *iovec = NULL;
2711                                 return PTR_ERR(buf);
2712                         }
2713                         req->rw.len = sqe_len;
2714                 }
2715
2716                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2717                 *iovec = NULL;
2718                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2719         }
2720
2721         if (req->io) {
2722                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2723
2724                 *iovec = iorw->iov;
2725                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2726                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2727                         *iovec = NULL;
2728                 return iorw->size;
2729         }
2730
2731         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2732                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2733                 if (!ret) {
2734                         ret = (*iovec)->iov_len;
2735                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2736                 }
2737                 *iovec = NULL;
2738                 return ret;
2739         }
2740
2741 #ifdef CONFIG_COMPAT
2742         if (req->ctx->compat)
2743                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2744                                                 iovec, iter);
2745 #endif
2746
2747         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2752  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2753  */
2754 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2755                            struct iov_iter *iter)
2756 {
2757         ssize_t ret = 0;
2758
2759         /*
2760          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2761          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2762          * the kiocb to be handled from an async context.
2763          */
2764         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2765                 return -EOPNOTSUPP;
2766         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2767                 return -EAGAIN;
2768
2769         while (iov_iter_count(iter)) {
2770                 struct iovec iovec;
2771                 ssize_t nr;
2772
2773                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2774                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2775                 } else {
2776                         /* fixed buffers import bvec */
2777                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2778                                                 + iter->iov_offset;
2779                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2780                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2781                 }
2782
2783                 if (rw == READ) {
2784                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2785                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2786                 } else {
2787                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2788                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2789                 }
2790
2791                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2792                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2793
2794                 if (nr < 0) {
2795                         if (!ret)
2796                                 ret = nr;
2797                         break;
2798                 }
2799                 ret += nr;
2800                 if (nr != iovec.iov_len)
2801                         break;
2802                 iov_iter_advance(iter, nr);
2803         }
2804
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2809                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2810                           struct iov_iter *iter)
2811 {
2812         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2813         req->io->rw.size = io_size;
2814         req->io->rw.iov = iovec;
2815         if (!req->io->rw.iov) {
2816                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2817                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2818                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2819                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2820         } else {
2821                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2822         }
2823 }
2824
2825 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2826 {
2827         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2828         return req->io == NULL;
2829 }
2830
2831 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2832 {
2833         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2834                 return 0;
2835
2836         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2837 }
2838
2839 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2840                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2841                              struct iov_iter *iter)
2842 {
2843         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2844                 return 0;
2845         if (!req->io) {
2846                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2847                         return -ENOMEM;
2848
2849                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2850         }
2851         return 0;
2852 }
2853
2854 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2855                         bool force_nonblock)
2856 {
2857         struct io_async_ctx *io;
2858         struct iov_iter iter;
2859         ssize_t ret;
2860
2861         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2862         if (ret)
2863                 return ret;
2864
2865         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2866                 return -EBADF;
2867
2868         /* either don't need iovec imported or already have it */
2869         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2870                 return 0;
2871
2872         io = req->io;
2873         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2874         req->io = NULL;
2875         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2876         req->io = io;
2877         if (ret < 0)
2878                 return ret;
2879
2880         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2881         return 0;
2882 }
2883
2884 static void io_async_buf_cancel(struct callback_head *cb)
2885 {
2886         struct io_async_rw *rw;
2887         struct io_kiocb *req;
2888
2889         rw = container_of(cb, struct io_async_rw, task_work);
2890         req = rw->wpq.wait.private;
2891         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2892 }
2893
2894 static void io_async_buf_retry(struct callback_head *cb)
2895 {
2896         struct io_async_rw *rw;
2897         struct io_kiocb *req;
2898
2899         rw = container_of(cb, struct io_async_rw, task_work);
2900         req = rw->wpq.wait.private;
2901
2902         __io_req_task_submit(req);
2903 }
2904
2905 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2906                              int sync, void *arg)
2907 {
2908         struct wait_page_queue *wpq;
2909         struct io_kiocb *req = wait->private;
2910         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2911         struct wait_page_key *key = arg;
2912         struct task_struct *tsk;
2913         int ret;
2914
2915         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2916
2917         ret = wake_page_match(wpq, key);
2918         if (ret != 1)
2919                 return ret;
2920
2921         list_del_init(&wait->entry);
2922
2923         init_task_work(&rw->task_work, io_async_buf_retry);
2924         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2925         refcount_inc(&req->refs);
2926         tsk = req->task;
2927         ret = task_work_add(tsk, &rw->task_work, true);
2928         if (unlikely(ret)) {
2929                 /* queue just for cancelation */
2930                 init_task_work(&rw->task_work, io_async_buf_cancel);
2931                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2932                 task_work_add(tsk, &rw->task_work, true);
2933         }
2934         wake_up_process(tsk);
2935         return 1;
2936 }
2937
2938 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2939 {
2940         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2941         int ret;
2942
2943         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2944         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2945                 return false;
2946
2947         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2948         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2949                 return false;
2950         /*
2951          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2952          * support callback based unlocks
2953          */
2954         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2955                 return false;
2956
2957         /*
2958          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2959          * we need to allocate it here
2960          */
2961         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2962                 return false;
2963
2964         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2965                                                 io_async_buf_func, req);
2966         if (!ret) {
2967                 io_get_req_task(req);
2968                 return true;
2969         }
2970
2971         return false;
2972 }
2973
2974 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2975 {
2976         if (req->file->f_op->read_iter)
2977                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2978         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2979 }
2980
2981 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
2982                    struct io_comp_state *cs)
2983 {
2984         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2985         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2986         struct iov_iter iter;
2987         size_t iov_count;
2988         ssize_t io_size, ret;
2989
2990         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2991         if (ret < 0)
2992                 return ret;
2993
2994         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2995         if (!force_nonblock)
2996                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2997
2998         io_size = ret;
2999         req->result = io_size;
3000
3001         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3002         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3003                 goto copy_iov;
3004
3005         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3006         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3007         if (!ret) {
3008                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3009                 ssize_t ret2 = 0;
3010
3011                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3012
3013                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3014                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3015                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3016                 } else {
3017                         iter.count = iov_count;
3018                         iter.nr_segs = nr_segs;
3019 copy_iov:
3020                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3021                                                 inline_vecs, &iter);
3022                         if (ret)
3023                                 goto out_free;
3024                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3025                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3026                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3027                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3028                                         goto out_free;
3029                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3030                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3031                                         goto out_free;
3032                                 }
3033                         }
3034                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3035                         return -EAGAIN;
3036                 }
3037         }
3038 out_free:
3039         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3040                 kfree(iovec);
3041         return ret;
3042 }
3043
3044 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3045                          bool force_nonblock)
3046 {
3047         struct io_async_ctx *io;
3048         struct iov_iter iter;
3049         ssize_t ret;
3050
3051         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3052         if (ret)
3053                 return ret;
3054
3055         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3056                 return -EBADF;
3057
3058         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3059
3060         /* either don't need iovec imported or already have it */
3061         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3062                 return 0;
3063
3064         io = req->io;
3065         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
3066         req->io = NULL;
3067         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
3068         req->io = io;
3069         if (ret < 0)
3070                 return ret;
3071
3072         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
3073         return 0;
3074 }
3075
3076 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3077                     struct io_comp_state *cs)
3078 {
3079         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3080         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3081         struct iov_iter iter;
3082         size_t iov_count;
3083         ssize_t ret, io_size;
3084
3085         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3086         if (ret < 0)
3087                 return ret;
3088
3089         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3090         if (!force_nonblock)
3091                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3092
3093         io_size = ret;
3094         req->result = io_size;
3095
3096         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3097         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3098                 goto copy_iov;
3099
3100         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3101         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3102             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3103                 goto copy_iov;
3104
3105         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3106         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3107         if (!ret) {
3108                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3109                 ssize_t ret2;
3110
3111                 /*
3112                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3113                  * which will be released by another thread in
3114                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3115                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3116                  * we return to userspace.
3117                  */
3118                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3119                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3120                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3121                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3122                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3123                 }
3124                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3125
3126                 if (!force_nonblock)
3127                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3128
3129                 if (req->file->f_op->write_iter)
3130                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3131                 else
3132                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3133
3134                 if (!force_nonblock)
3135                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3136
3137                 /*
3138                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3139                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3140                  */
3141                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3142                         ret2 = -EAGAIN;
3143                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3144                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3145                 } else {
3146                         iter.count = iov_count;
3147                         iter.nr_segs = nr_segs;
3148 copy_iov:
3149                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3150                                                 inline_vecs, &iter);
3151                         if (ret)
3152                                 goto out_free;
3153                         return -EAGAIN;
3154                 }
3155         }
3156 out_free:
3157         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3158                 kfree(iovec);
3159         return ret;
3160 }
3161
3162 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3163                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3164 {
3165         struct io_splice* sp = &req->splice;
3166         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3167         int ret;
3168
3169         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3170                 return 0;
3171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3172                 return -EINVAL;
3173
3174         sp->file_in = NULL;
3175         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3176         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3177
3178         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3179                 return -EINVAL;
3180
3181         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3182                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3183         if (ret)
3184                 return ret;
3185         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3186
3187         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3188                 /*
3189                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3190                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3191                  */
3192                 io_req_init_async(req);
3193                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3194         }
3195
3196         return 0;
3197 }
3198
3199 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3200                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3201 {
3202         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3203                 return -EINVAL;
3204         return __io_splice_prep(req, sqe);
3205 }
3206
3207 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3208 {
3209         struct io_splice *sp = &req->splice;
3210         struct file *in = sp->file_in;
3211         struct file *out = sp->file_out;
3212         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3213         long ret = 0;
3214
3215         if (force_nonblock)
3216                 return -EAGAIN;
3217         if (sp->len)
3218                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3219
3220         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3221         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3222
3223         if (ret != sp->len)
3224                 req_set_fail_links(req);
3225         io_req_complete(req, ret);
3226         return 0;
3227 }
3228
3229 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3230 {
3231         struct io_splice* sp = &req->splice;
3232
3233         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3234         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3235         return __io_splice_prep(req, sqe);
3236 }
3237
3238 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3239 {
3240         struct io_splice *sp = &req->splice;
3241         struct file *in = sp->file_in;
3242         struct file *out = sp->file_out;
3243         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3244         loff_t *poff_in, *poff_out;
3245         long ret = 0;
3246
3247         if (force_nonblock)
3248                 return -EAGAIN;
3249
3250         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3251         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3252
3253         if (sp->len)
3254                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3255
3256         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3257         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3258
3259         if (ret != sp->len)
3260                 req_set_fail_links(req);
3261         io_req_complete(req, ret);
3262         return 0;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3267  */
3268 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3269 {
3270         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3271
3272         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3273                 return -EINVAL;
3274
3275         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3276         return 0;
3277 }
3278
3279 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3280 {
3281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3282
3283         if (!req->file)
3284                 return -EBADF;
3285
3286         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3287                 return -EINVAL;
3288         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3289                 return -EINVAL;
3290
3291         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3292         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3293                 return -EINVAL;
3294
3295         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3296         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3297         return 0;
3298 }
3299
3300 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3301 {
3302         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3303         int ret;
3304
3305         /* fsync always requires a blocking context */
3306         if (force_nonblock)
3307                 return -EAGAIN;
3308
3309         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3310                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3311                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3312         if (ret < 0)
3313                 req_set_fail_links(req);
3314         io_req_complete(req, ret);
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3319                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3320 {
3321         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3322                 return -EINVAL;
3323         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3324                 return -EINVAL;
3325
3326         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3327         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3328         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3329         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3334 {
3335         int ret;
3336
3337         /* fallocate always requiring blocking context */
3338         if (force_nonblock)
3339                 return -EAGAIN;
3340
3341         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3342         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3343                                 req->sync.len);
3344         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3345         if (ret < 0)
3346                 req_set_fail_links(req);
3347         io_req_complete(req, ret);
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3352 {
3353         const char __user *fname;
3354         int ret;
3355
3356         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3357                 return -EINVAL;
3358         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3359                 return -EINVAL;
3360         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3361                 return -EBADF;
3362
3363         /* open.how should be already initialised */
3364         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3365                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3366
3367         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3368         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3369         req->open.filename = getname(fname);
3370         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3371                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3372                 req->open.filename = NULL;
3373                 return ret;
3374         }
3375         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3376         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3377         return 0;
3378 }
3379
3380 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3381 {
3382         u64 flags, mode;
3383
3384         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3385                 return 0;
3386         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3387         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3388         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3389         return __io_openat_prep(req, sqe);
3390 }
3391
3392 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3393 {
3394         struct open_how __user *how;
3395         size_t len;
3396         int ret;
3397
3398         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3399                 return 0;
3400         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3401         len = READ_ONCE(sqe->len);
3402         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3403                 return -EINVAL;
3404
3405         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3406                                         len);
3407         if (ret)
3408                 return ret;
3409
3410         return __io_openat_prep(req, sqe);
3411 }
3412
3413 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3414 {
3415         struct open_flags op;
3416         struct file *file;
3417         int ret;
3418
3419         if (force_nonblock)
3420                 return -EAGAIN;
3421
3422         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3423         if (ret)
3424                 goto err;
3425
3426         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3427         if (ret < 0)
3428                 goto err;
3429
3430         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3431         if (IS_ERR(file)) {
3432                 put_unused_fd(ret);
3433                 ret = PTR_ERR(file);
3434         } else {
3435                 fsnotify_open(file);
3436                 fd_install(ret, file);
3437         }
3438 err:
3439         putname(req->open.filename);
3440         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3441         if (ret < 0)
3442                 req_set_fail_links(req);
3443         io_req_complete(req, ret);
3444         return 0;
3445 }
3446
3447 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3448 {
3449         return io_openat2(req, force_nonblock);
3450 }
3451
3452 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3453                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3454 {
3455         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3456         u64 tmp;
3457
3458         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3459                 return -EINVAL;
3460
3461         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3462         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3463                 return -EINVAL;
3464
3465         memset(p, 0, sizeof(*p));
3466         p->nbufs = tmp;
3467         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3468         return 0;
3469 }
3470
3471 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3472                                int bgid, unsigned nbufs)
3473 {
3474         unsigned i = 0;
3475
3476         /* shouldn't happen */
3477         if (!nbufs)
3478                 return 0;
3479
3480         /* the head kbuf is the list itself */
3481         while (!list_empty(&buf->list)) {
3482                 struct io_buffer *nxt;
3483
3484                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3485                 list_del(&nxt->list);
3486                 kfree(nxt);
3487                 if (++i == nbufs)
3488                         return i;
3489         }
3490         i++;
3491         kfree(buf);
3492         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3493
3494         return i;
3495 }
3496
3497 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3498                              struct io_comp_state *cs)
3499 {
3500         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3502         struct io_buffer *head;
3503         int ret = 0;
3504
3505         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3506
3507         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3508
3509         ret = -ENOENT;
3510         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3511         if (head)
3512                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3513
3514         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3515         if (ret < 0)
3516                 req_set_fail_links(req);
3517         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3522                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3523 {
3524         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3525         u64 tmp;
3526
3527         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3528                 return -EINVAL;
3529
3530         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3531         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3532                 return -E2BIG;
3533         p->nbufs = tmp;
3534         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3535         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3536
3537         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3538                 return -EFAULT;
3539
3540         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3541         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3542         if (tmp > USHRT_MAX)
3543                 return -E2BIG;
3544         p->bid = tmp;
3545         return 0;
3546 }
3547
3548 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3549 {
3550         struct io_buffer *buf;
3551         u64 addr = pbuf->addr;
3552         int i, bid = pbuf->bid;
3553
3554         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3555                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3556                 if (!buf)
3557                         break;
3558
3559                 buf->addr = addr;
3560                 buf->len = pbuf->len;
3561                 buf->bid = bid;
3562                 addr += pbuf->len;
3563                 bid++;
3564                 if (!*head) {
3565                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3566                         *head = buf;
3567                 } else {
3568                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3569                 }
3570         }
3571
3572         return i ? i : -ENOMEM;
3573 }
3574
3575 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3576                               struct io_comp_state *cs)
3577 {
3578         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3580         struct io_buffer *head, *list;
3581         int ret = 0;
3582
3583         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3584
3585         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3586
3587         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3588
3589         ret = io_add_buffers(p, &head);
3590         if (ret < 0)
3591                 goto out;
3592
3593         if (!list) {
3594                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3595                                         GFP_KERNEL);
3596                 if (ret < 0) {
3597                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3598                         goto out;
3599                 }
3600         }
3601 out:
3602         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3603         if (ret < 0)
3604                 req_set_fail_links(req);
3605         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3610                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3611 {
3612 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3613         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3614                 return -EINVAL;
3615         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3616                 return -EINVAL;
3617
3618         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3619         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3620         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3621
3622         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3623                 struct epoll_event __user *ev;
3624
3625                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3626                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3627                         return -EFAULT;
3628         }
3629
3630         return 0;
3631 #else
3632         return -EOPNOTSUPP;
3633 #endif
3634 }
3635
3636 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3637                         struct io_comp_state *cs)
3638 {
3639 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3640         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3641         int ret;
3642
3643         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3644         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3645                 return -EAGAIN;
3646
3647         if (ret < 0)
3648                 req_set_fail_links(req);
3649         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3650         return 0;
3651 #else
3652         return -EOPNOTSUPP;
3653 #endif
3654 }
3655
3656 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3657 {
3658 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3659         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3660                 return -EINVAL;
3661         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3662                 return -EINVAL;
3663
3664         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3665         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3666         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3667         return 0;
3668 #else
3669         return -EOPNOTSUPP;
3670 #endif
3671 }
3672
3673 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3674 {
3675 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3676         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3677         int ret;
3678
3679         if (force_nonblock)
3680                 return -EAGAIN;
3681
3682         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3683         if (ret < 0)
3684                 req_set_fail_links(req);
3685         io_req_complete(req, ret);
3686         return 0;
3687 #else
3688         return -EOPNOTSUPP;
3689 #endif
3690 }
3691
3692 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3693 {
3694         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3700         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3701         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3702         return 0;
3703 }
3704
3705 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3706 {
3707         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3708         int ret;
3709
3710         if (force_nonblock) {
3711                 switch (fa->advice) {
3712                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3713                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3714                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3715                         break;
3716                 default:
3717                         return -EAGAIN;
3718                 }
3719         }
3720
3721         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3722         if (ret < 0)
3723                 req_set_fail_links(req);
3724         io_req_complete(req, ret);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3729 {
3730         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3731                 return -EINVAL;
3732         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3733                 return -EINVAL;
3734         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3735                 return -EBADF;
3736
3737         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3738         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3739         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3740         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3741         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3742
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3747 {
3748         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3749         int ret;
3750
3751         if (force_nonblock) {
3752                 /* only need file table for an actual valid fd */
3753                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3754                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3755                 return -EAGAIN;
3756         }
3757
3758         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3759                        ctx->buffer);
3760
3761         if (ret < 0)
3762                 req_set_fail_links(req);
3763         io_req_complete(req, ret);
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3768 {
3769         /*
3770          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3771          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3772          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3773          */
3774         io_req_init_async(req);
3775         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3776
3777         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3778                 return -EINVAL;
3779         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3780             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3781                 return -EINVAL;
3782         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3783                 return -EBADF;
3784
3785         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3786         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3787             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3788                 return -EBADF;
3789
3790         req->close.put_file = NULL;
3791         return 0;
3792 }
3793
3794 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3795                     struct io_comp_state *cs)
3796 {
3797         struct io_close *close = &req->close;
3798         int ret;
3799
3800         /* might be already done during nonblock submission */
3801         if (!close->put_file) {
3802                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3803                 if (ret < 0)
3804                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3805         }
3806
3807         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3808         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3809                 /* was never set, but play safe */
3810                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3811                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3812                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3813                 return -EAGAIN;
3814         }
3815
3816         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3817         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3818         if (ret < 0)
3819                 req_set_fail_links(req);
3820         fput(close->put_file);
3821         close->put_file = NULL;
3822         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3823         return 0;
3824 }
3825
3826 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3827 {
3828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3829
3830         if (!req->file)
3831                 return -EBADF;
3832
3833         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3834                 return -EINVAL;
3835         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3836                 return -EINVAL;
3837
3838         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3839         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3840         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3841         return 0;
3842 }
3843
3844 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3845 {
3846         int ret;
3847
3848         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3849         if (force_nonblock)
3850                 return -EAGAIN;
3851
3852         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3853                                 req->sync.flags);
3854         if (ret < 0)
3855                 req_set_fail_links(req);
3856         io_req_complete(req, ret);
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 #if defined(CONFIG_NET)
3861 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3862                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3863 {
3864         if (req->io)
3865                 return -EAGAIN;
3866         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3867                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3868                         kfree(kmsg->iov);
3869                 return -ENOMEM;
3870         }
3871         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3872         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3873         return -EAGAIN;
3874 }
3875
3876 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3877 {
3878         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3879         struct io_async_ctx *io = req->io;
3880         int ret;
3881
3882         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3886         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3887         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3888
3889 #ifdef CONFIG_COMPAT
3890         if (req->ctx->compat)
3891                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3892 #endif
3893
3894         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3895                 return 0;
3896         /* iovec is already imported */
3897         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3898                 return 0;
3899
3900         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3901         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3902                                         &io->msg.iov);
3903         if (!ret)
3904                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3905         return ret;
3906 }
3907
3908 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3909                       struct io_comp_state *cs)
3910 {
3911         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3912         struct socket *sock;
3913         int ret;
3914
3915         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3916         if (sock) {
3917                 struct io_async_ctx io;
3918                 unsigned flags;
3919
3920                 if (req->io) {
3921                         kmsg = &req->io->msg;
3922                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3923                         /* if iov is set, it's allocated already */
3924                         if (!kmsg->iov)
3925                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3926                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3927                 } else {
3928                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3929
3930                         kmsg = &io.msg;
3931                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3932
3933                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3934                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3935                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3936                         if (ret)
3937                                 return ret;
3938                 }
3939
3940                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3941                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3942                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3943                 else if (force_nonblock)
3944                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3945
3946                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3947                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3948                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3949                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3950                         ret = -EINTR;
3951         }
3952
3953         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3954                 kfree(kmsg->iov);
3955         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3956         if (ret < 0)
3957                 req_set_fail_links(req);
3958         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3963                    struct io_comp_state *cs)
3964 {
3965         struct socket *sock;
3966         int ret;
3967
3968         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3969         if (sock) {
3970                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3971                 struct msghdr msg;
3972                 struct iovec iov;
3973                 unsigned flags;
3974
3975                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3976                                                 &msg.msg_iter);
3977                 if (ret)
3978                         return ret;
3979
3980                 msg.msg_name = NULL;
3981                 msg.msg_control = NULL;
3982                 msg.msg_controllen = 0;
3983                 msg.msg_namelen = 0;
3984
3985                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3986                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3987                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3988                 else if (force_nonblock)
3989                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3990
3991                 msg.msg_flags = flags;
3992                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3993                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3994                         return -EAGAIN;
3995                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3996                         ret = -EINTR;
3997         }
3998
3999         if (ret < 0)
4000                 req_set_fail_links(req);
4001         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
4006 {
4007         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4008         struct iovec __user *uiov;
4009         size_t iov_len;
4010         int ret;
4011
4012         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
4013                                         &uiov, &iov_len);
4014         if (ret)
4015                 return ret;
4016
4017         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4018                 if (iov_len > 1)
4019                         return -EINVAL;
4020                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4021                         return -EFAULT;
4022                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
4023                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
4024                                 sr->len);
4025                 io->msg.iov = NULL;
4026         } else {
4027                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4028                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
4029                 if (ret > 0)
4030                         ret = 0;
4031         }
4032
4033         return ret;
4034 }
4035
4036 #ifdef CONFIG_COMPAT
4037 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4038                                         struct io_async_ctx *io)
4039 {
4040         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4041         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4042         struct compat_iovec __user *uiov;
4043         compat_uptr_t ptr;
4044         compat_size_t len;
4045         int ret;
4046
4047         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
4048         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
4049                                         &ptr, &len);
4050         if (ret)
4051                 return ret;
4052
4053         uiov = compat_ptr(ptr);
4054         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4055                 compat_ssize_t clen;
4056
4057                 if (len > 1)
4058                         return -EINVAL;
4059                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4060                         return -EFAULT;
4061                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4062                         return -EFAULT;
4063                 if (clen < 0)
4064                         return -EINVAL;
4065                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
4066                 io->msg.iov = NULL;
4067         } else {
4068                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4069                                                 &io->msg.iov,
4070                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
4071                 if (ret < 0)
4072                         return ret;
4073         }
4074
4075         return 0;
4076 }
4077 #endif
4078
4079 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
4080 {
4081         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
4082
4083 #ifdef CONFIG_COMPAT
4084         if (req->ctx->compat)
4085                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4086 #endif
4087
4088         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4089 }
4090
4091 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4092                                                int *cflags, bool needs_lock)
4093 {
4094         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4095         struct io_buffer *kbuf;
4096
4097         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4098                 return NULL;
4099
4100         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4101         if (IS_ERR(kbuf))
4102                 return kbuf;
4103
4104         sr->kbuf = kbuf;
4105         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4106
4107         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4108         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4109         return kbuf;
4110 }
4111
4112 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4113                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4116         struct io_async_ctx *io = req->io;
4117         int ret;
4118
4119         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4120                 return -EINVAL;
4121
4122         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4123         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4124         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4125         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4126
4127 #ifdef CONFIG_COMPAT
4128         if (req->ctx->compat)
4129                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4130 #endif
4131
4132         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4133                 return 0;
4134         /* iovec is already imported */
4135         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4136                 return 0;
4137
4138         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
4139         if (!ret)
4140                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4141         return ret;
4142 }
4143
4144 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4145                       struct io_comp_state *cs)
4146 {
4147         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4148         struct socket *sock;
4149         int ret, cflags = 0;
4150
4151         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4152         if (sock) {
4153                 struct io_buffer *kbuf;
4154                 struct io_async_ctx io;
4155                 unsigned flags;
4156
4157                 if (req->io) {
4158                         kmsg = &req->io->msg;
4159                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4160                         /* if iov is set, it's allocated already */
4161                         if (!kmsg->iov)
4162                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4163                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4164                 } else {
4165                         kmsg = &io.msg;
4166                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
4167
4168                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
4169                         if (ret)
4170                                 return ret;
4171                 }
4172
4173                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4174                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4175                         return PTR_ERR(kbuf);
4176                 } else if (kbuf) {
4177                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4178                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4179                                         1, req->sr_msg.len);
4180                 }
4181
4182                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4183                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4184                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4185                 else if (force_nonblock)
4186                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4187
4188                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
4189                                                 kmsg->uaddr, flags);
4190                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4191                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4192                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4193                         ret = -EINTR;
4194         }
4195
4196         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4197                 kfree(kmsg->iov);
4198         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4199         if (ret < 0)
4200                 req_set_fail_links(req);
4201         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4206                    struct io_comp_state *cs)
4207 {
4208         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4209         struct socket *sock;
4210         int ret, cflags = 0;
4211
4212         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4213         if (sock) {
4214                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4215                 void __user *buf = sr->buf;
4216                 struct msghdr msg;
4217                 struct iovec iov;
4218                 unsigned flags;
4219
4220                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4221                 if (IS_ERR(kbuf))
4222                         return PTR_ERR(kbuf);
4223                 else if (kbuf)
4224                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4225
4226                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4227                                                 &msg.msg_iter);
4228                 if (ret) {
4229                         kfree(kbuf);
4230                         return ret;
4231                 }
4232
4233                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4234                 msg.msg_name = NULL;
4235                 msg.msg_control = NULL;
4236                 msg.msg_controllen = 0;
4237                 msg.msg_namelen = 0;
4238                 msg.msg_iocb = NULL;
4239                 msg.msg_flags = 0;
4240
4241                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4242                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4243                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4244                 else if (force_nonblock)
4245                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4246
4247                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4248                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4249                         return -EAGAIN;
4250                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4251                         ret = -EINTR;
4252         }
4253
4254         kfree(kbuf);
4255         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4256         if (ret < 0)
4257                 req_set_fail_links(req);
4258         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4259         return 0;
4260 }
4261
4262 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4263 {
4264         struct io_accept *accept = &req->accept;
4265
4266         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4267                 return -EINVAL;
4268         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4272         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4273         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4274         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4279                      struct io_comp_state *cs)
4280 {
4281         struct io_accept *accept = &req->accept;
4282         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4283         int ret;
4284
4285         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4286                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4287
4288         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4289                                         accept->addr_len, accept->flags,
4290                                         accept->nofile);
4291         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4292                 return -EAGAIN;
4293         if (ret < 0) {
4294                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4295                         ret = -EINTR;
4296                 req_set_fail_links(req);
4297         }
4298         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4299         return 0;
4300 }
4301
4302 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4303 {
4304         struct io_connect *conn = &req->connect;
4305         struct io_async_ctx *io = req->io;
4306
4307         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4308                 return -EINVAL;
4309         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4310                 return -EINVAL;
4311
4312         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4313         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4314
4315         if (!io)
4316                 return 0;
4317
4318         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4319                                         &io->connect.address);
4320 }
4321
4322 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4323                       struct io_comp_state *cs)
4324 {
4325         struct io_async_ctx __io, *io;
4326         unsigned file_flags;
4327         int ret;
4328
4329         if (req->io) {
4330                 io = req->io;
4331         } else {
4332                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4333                                                 req->connect.addr_len,
4334                                                 &__io.connect.address);
4335                 if (ret)
4336                         goto out;
4337                 io = &__io;
4338         }
4339
4340         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4341
4342         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4343                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4344         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4345                 if (req->io)
4346                         return -EAGAIN;
4347                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4348                         ret = -ENOMEM;
4349                         goto out;
4350                 }
4351                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4352                 return -EAGAIN;
4353         }
4354         if (ret == -ERESTARTSYS)
4355                 ret = -EINTR;
4356 out:
4357         if (ret < 0)
4358                 req_set_fail_links(req);
4359         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4360         return 0;
4361 }
4362 #else /* !CONFIG_NET */
4363 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4364 {
4365         return -EOPNOTSUPP;
4366 }
4367
4368 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4369                       struct io_comp_state *cs)
4370 {
4371         return -EOPNOTSUPP;
4372 }
4373
4374 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4375                    struct io_comp_state *cs)
4376 {
4377         return -EOPNOTSUPP;
4378 }
4379
4380 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4381                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4382 {
4383         return -EOPNOTSUPP;
4384 }
4385
4386 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4387                       struct io_comp_state *cs)
4388 {
4389         return -EOPNOTSUPP;
4390 }
4391
4392 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4393                    struct io_comp_state *cs)
4394 {
4395         return -EOPNOTSUPP;
4396 }
4397
4398 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4399 {
4400         return -EOPNOTSUPP;
4401 }
4402
4403 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4404                      struct io_comp_state *cs)
4405 {
4406         return -EOPNOTSUPP;
4407 }
4408
4409 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4410 {
4411         return -EOPNOTSUPP;
4412 }
4413
4414 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4415                       struct io_comp_state *cs)
4416 {
4417         return -EOPNOTSUPP;
4418 }
4419 #endif /* CONFIG_NET */
4420
4421 struct io_poll_table {
4422         struct poll_table_struct pt;
4423         struct io_kiocb *req;
4424         int error;
4425 };
4426
4427 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
4428 {
4429         struct task_struct *tsk = req->task;
4430         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4431         int ret, notify = TWA_RESUME;
4432
4433         /*
4434          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
4435          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
4436          * as we won't have dependencies between request completions for
4437          * other kernel wait conditions.
4438          */
4439         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
4440                 notify = 0;
4441         else if (ctx->cq_ev_fd)
4442                 notify = TWA_SIGNAL;
4443
4444         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
4445         if (!ret)
4446                 wake_up_process(tsk);
4447         return ret;
4448 }
4449
4450 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4451                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4452 {
4453         struct task_struct *tsk;
4454         int ret;
4455
4456         /* for instances that support it check for an event match first: */
4457         if (mask && !(mask & poll->events))
4458                 return 0;
4459
4460         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4461
4462         list_del_init(&poll->wait.entry);
4463
4464         tsk = req->task;
4465         req->result = mask;
4466         init_task_work(&req->task_work, func);
4467         /*
4468          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4469          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4470          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4471          * have the needed state needed for it anyway.
4472          */
4473         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4474         if (unlikely(ret)) {
4475                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4476                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4477                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4478                 wake_up_process(tsk);
4479         }
4480         return 1;
4481 }
4482
4483 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4484         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4485 {
4486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4487
4488         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4489                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4490
4491                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4492         }
4493
4494         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4495         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4496                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4497                 return true;
4498         }
4499
4500         return false;
4501 }
4502
4503 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4504 {
4505         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4506
4507         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4508
4509         if (poll && poll->head) {
4510                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4511
4512                 spin_lock(&head->lock);
4513                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4514                 if (poll->wait.private)
4515                         refcount_dec(&req->refs);
4516                 poll->head = NULL;
4517                 spin_unlock(&head->lock);
4518         }
4519 }
4520
4521 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4522 {
4523         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4524
4525         io_poll_remove_double(req);
4526         req->poll.done = true;
4527         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4528         io_commit_cqring(ctx);
4529 }
4530
4531 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4532 {
4533         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4534
4535         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4536                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4537                 return;
4538         }
4539
4540         hash_del(&req->hash_node);
4541         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4542         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4543         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4544         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4545
4546         io_cqring_ev_posted(ctx);
4547 }
4548
4549 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4550 {
4551         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4552         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4553
4554         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4555         if (nxt)
4556                 __io_req_task_submit(nxt);
4557 }
4558
4559 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4560                                int sync, void *key)
4561 {
4562         struct io_kiocb *req = wait->private;
4563         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4564         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4565
4566         /* for instances that support it check for an event match first: */
4567         if (mask && !(mask & poll->events))
4568                 return 0;
4569
4570         if (req->poll.head) {
4571                 bool done;
4572
4573                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4574                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4575                 if (!done)
4576                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4577                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4578                 if (!done)
4579                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4580         }
4581         refcount_dec(&req->refs);
4582         return 1;
4583 }
4584
4585 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4586                               wait_queue_func_t wake_func)
4587 {
4588         poll->head = NULL;
4589         poll->done = false;
4590         poll->canceled = false;
4591         poll->events = events;
4592         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4593         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4594 }
4595
4596 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4597                             struct wait_queue_head *head)
4598 {
4599         struct io_kiocb *req = pt->req;
4600
4601         /*
4602          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4603          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4604          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4605          */
4606         if (unlikely(poll->head)) {
4607                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4608                 if (req->io) {
4609                         pt->error = -EINVAL;
4610                         return;
4611                 }
4612                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4613                 if (!poll) {
4614                         pt->error = -ENOMEM;
4615                         return;
4616                 }
4617                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4618                 refcount_inc(&req->refs);
4619                 poll->wait.private = req;
4620                 req->io = (void *) poll;
4621         }
4622
4623         pt->error = 0;
4624         poll->head = head;
4625
4626         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4627                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4628         else
4629                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4630 }
4631
4632 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4633                                struct poll_table_struct *p)
4634 {
4635         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4636
4637         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4638 }
4639
4640 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4641 {
4642         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4643         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4644         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4645
4646         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4647
4648         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4649                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4650                 return;
4651         }
4652
4653         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4654         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4655                 hash_del(&req->hash_node);
4656
4657         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4658
4659         /* restore ->work in case we need to retry again */
4660         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4661                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4662         kfree(apoll);
4663
4664         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4665                 __io_req_task_submit(req);
4666         else
4667                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4668 }
4669
4670 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4671                         void *key)
4672 {
4673         struct io_kiocb *req = wait->private;
4674         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4675
4676         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4677                                         key_to_poll(key));
4678
4679         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4680 }
4681
4682 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4683 {
4684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4685         struct hlist_head *list;
4686
4687         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4688         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4689 }
4690
4691 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4692                                       struct io_poll_iocb *poll,
4693                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4694                                       wait_queue_func_t wake_func)
4695         __acquires(&ctx->completion_lock)
4696 {
4697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4698         bool cancel = false;
4699
4700         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4701         poll->file = req->file;
4702         poll->wait.private = req;
4703
4704         ipt->pt._key = mask;
4705         ipt->req = req;
4706         ipt->error = -EINVAL;
4707
4708         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4709
4710         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4711         if (likely(poll->head)) {
4712                 spin_lock(&poll->head->lock);
4713                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4714                         if (ipt->error)
4715                                 cancel = true;
4716                         ipt->error = 0;
4717                         mask = 0;
4718                 }
4719                 if (mask || ipt->error)
4720                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4721                 else if (cancel)
4722                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4723                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4724                         io_poll_req_insert(req);
4725                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4726         }
4727
4728         return mask;
4729 }
4730
4731 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4732 {
4733         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4735         struct async_poll *apoll;
4736         struct io_poll_table ipt;
4737         __poll_t mask, ret;
4738         bool had_io;
4739
4740         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4741                 return false;
4742         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4743                 return false;
4744         if (!def->pollin && !def->pollout)
4745                 return false;
4746
4747         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4748         if (unlikely(!apoll))
4749                 return false;
4750
4751         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4752         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4753                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4754         had_io = req->io != NULL;
4755
4756         io_get_req_task(req);
4757         req->apoll = apoll;
4758         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4759
4760         mask = 0;
4761         if (def->pollin)
4762                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4763         if (def->pollout)
4764                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4765         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4766
4767         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4768
4769         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4770                                         io_async_wake);
4771         if (ret) {
4772                 ipt.error = 0;
4773                 /* only remove double add if we did it here */
4774                 if (!had_io)
4775                         io_poll_remove_double(req);
4776                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4777                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4778                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4779                 kfree(apoll);
4780                 return false;
4781         }
4782         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4783         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4784                                         apoll->poll.events);
4785         return true;
4786 }
4787
4788 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4789                                  struct io_poll_iocb *poll)
4790 {
4791         bool do_complete = false;
4792
4793         spin_lock(&poll->head->lock);
4794         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4795         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4796                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4797                 do_complete = true;
4798         }
4799         spin_unlock(&poll->head->lock);
4800         hash_del(&req->hash_node);
4801         return do_complete;
4802 }
4803
4804 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4805 {
4806         bool do_complete;
4807
4808         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4809                 io_poll_remove_double(req);
4810                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4811         } else {
4812                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4813
4814                 /* non-poll requests have submit ref still */
4815                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4816                 if (do_complete) {
4817                         io_put_req(req);
4818                         /*
4819                          * restore ->work because we will call
4820                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4821                          * final reference.
4822                          */
4823                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4824                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4825                                        sizeof(req->work));
4826                         kfree(apoll);
4827                 }
4828         }
4829
4830         if (do_complete) {
4831                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4832                 io_commit_cqring(req->ctx);
4833                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4834                 io_put_req(req);
4835         }
4836
4837         return do_complete;
4838 }
4839
4840 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4841 {
4842         struct hlist_node *tmp;
4843         struct io_kiocb *req;
4844         int posted = 0, i;
4845
4846         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4847         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4848                 struct hlist_head *list;
4849
4850                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4851                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4852                         posted += io_poll_remove_one(req);
4853         }
4854         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4855
4856         if (posted)
4857                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4858 }
4859
4860 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4861 {
4862         struct hlist_head *list;
4863         struct io_kiocb *req;
4864
4865         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4866         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4867                 if (sqe_addr != req->user_data)
4868                         continue;
4869                 if (io_poll_remove_one(req))
4870                         return 0;
4871                 return -EALREADY;
4872         }
4873
4874         return -ENOENT;
4875 }
4876
4877 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4878                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4879 {
4880         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4881                 return -EINVAL;
4882         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4883             sqe->poll_events)
4884                 return -EINVAL;
4885
4886         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4887         return 0;
4888 }
4889
4890 /*
4891  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4892  * and remove it if found.
4893  */
4894 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4895 {
4896         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4897         u64 addr;
4898         int ret;
4899
4900         addr = req->poll.addr;
4901         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4902         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4903         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4904
4905         if (ret < 0)
4906                 req_set_fail_links(req);
4907         io_req_complete(req, ret);
4908         return 0;
4909 }
4910
4911 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4912                         void *key)
4913 {
4914         struct io_kiocb *req = wait->private;
4915         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4916
4917         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4918 }
4919
4920 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4921                                struct poll_table_struct *p)
4922 {
4923         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4924
4925         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4926 }
4927
4928 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4929 {
4930         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4931         u32 events;
4932
4933         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4934                 return -EINVAL;
4935         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4936                 return -EINVAL;
4937         if (!poll->file)
4938                 return -EBADF;
4939
4940         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4941 #ifdef __BIG_ENDIAN
4942         events = swahw32(events);
4943 #endif
4944         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4945                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4946
4947         io_get_req_task(req);
4948         return 0;
4949 }
4950
4951 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4952 {
4953         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4955         struct io_poll_table ipt;
4956         __poll_t mask;
4957
4958         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4959         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4960         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4961
4962         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4963                                         io_poll_wake);
4964
4965         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4966                 ipt.error = 0;
4967                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4968         }
4969         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4970
4971         if (mask) {
4972                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4973                 io_put_req(req);
4974         }
4975         return ipt.error;
4976 }
4977
4978 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4979 {
4980         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4981                                                 struct io_timeout_data, timer);
4982         struct io_kiocb *req = data->req;
4983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4984         unsigned long flags;
4985
4986         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4987
4988         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4989         /*
4990          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4991          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4992          */
4993         if (!list_empty(&req->list))
4994                 list_del_init(&req->list);
4995
4996         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4997         io_commit_cqring(ctx);
4998         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4999
5000         io_cqring_ev_posted(ctx);
5001         req_set_fail_links(req);
5002         io_put_req(req);
5003         return HRTIMER_NORESTART;
5004 }
5005
5006 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5007 {
5008         struct io_kiocb *req;
5009         int ret = -ENOENT;
5010
5011         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
5012                 if (user_data == req->user_data) {
5013                         list_del_init(&req->list);
5014                         ret = 0;
5015                         break;
5016                 }
5017         }
5018
5019         if (ret == -ENOENT)
5020                 return ret;
5021
5022         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5023         if (ret == -1)
5024                 return -EALREADY;
5025
5026         req_set_fail_links(req);
5027         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5028         io_put_req(req);
5029         return 0;
5030 }
5031
5032 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5033                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5034 {
5035         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5036                 return -EINVAL;
5037         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5038                 return -EINVAL;
5039
5040         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5041         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5042         if (req->timeout.flags)
5043                 return -EINVAL;
5044
5045         return 0;
5046 }
5047
5048 /*
5049  * Remove or update an existing timeout command
5050  */
5051 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5052 {
5053         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5054         int ret;
5055
5056         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5057         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5058
5059         io_cqring_fill_event(req, ret);
5060         io_commit_cqring(ctx);
5061         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5062         io_cqring_ev_posted(ctx);
5063         if (ret < 0)
5064                 req_set_fail_links(req);
5065         io_put_req(req);
5066         return 0;
5067 }
5068
5069 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5070                            bool is_timeout_link)
5071 {
5072         struct io_timeout_data *data;
5073         unsigned flags;
5074         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5075
5076         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5077                 return -EINVAL;
5078         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5079                 return -EINVAL;
5080         if (off && is_timeout_link)
5081                 return -EINVAL;
5082         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5083         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5084                 return -EINVAL;
5085
5086         req->timeout.off = off;
5087
5088         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5089                 return -ENOMEM;
5090
5091         data = &req->io->timeout;
5092         data->req = req;
5093
5094         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5095                 return -EFAULT;
5096
5097         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5098                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5099         else
5100                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5101
5102         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5103         return 0;
5104 }
5105
5106 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5107 {
5108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5109         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5110         struct list_head *entry;
5111         u32 tail, off = req->timeout.off;
5112
5113         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5114
5115         /*
5116          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5117          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5118          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5119          */
5120         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5121                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5122                 goto add;
5123         }
5124
5125         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5126         req->timeout.target_seq = tail + off;
5127
5128         /*
5129          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5130          * the one we need first.
5131          */
5132         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5133                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
5134
5135                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5136                         continue;
5137                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5138                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5139                         break;
5140         }
5141 add:
5142         list_add(&req->list, entry);
5143         data->timer.function = io_timeout_fn;
5144         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5145         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5146         return 0;
5147 }
5148
5149 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5150 {
5151         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5152
5153         return req->user_data == (unsigned long) data;
5154 }
5155
5156 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5157 {
5158         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5159         int ret = 0;
5160
5161         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5162         switch (cancel_ret) {
5163         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5164                 ret = 0;
5165                 break;
5166         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5167                 ret = -EALREADY;
5168                 break;
5169         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5170                 ret = -ENOENT;
5171                 break;
5172         }
5173
5174         return ret;
5175 }
5176
5177 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5178                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5179                                      int success_ret)
5180 {
5181         unsigned long flags;
5182         int ret;
5183
5184         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5185         if (ret != -ENOENT) {
5186                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5187                 goto done;
5188         }
5189
5190         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5191         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5192         if (ret != -ENOENT)
5193                 goto done;
5194         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5195 done:
5196         if (!ret)
5197                 ret = success_ret;
5198         io_cqring_fill_event(req, ret);
5199         io_commit_cqring(ctx);
5200         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5201         io_cqring_ev_posted(ctx);
5202
5203         if (ret < 0)
5204                 req_set_fail_links(req);
5205         io_put_req(req);
5206 }
5207
5208 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5209                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5210 {
5211         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5212                 return -EINVAL;
5213         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
5214             sqe->cancel_flags)
5215                 return -EINVAL;
5216
5217         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5218         return 0;
5219 }
5220
5221 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5222 {
5223         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5224
5225         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5226         return 0;
5227 }
5228
5229 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5230                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5231 {
5232         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5233                 return -EINVAL;
5234
5235         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5236         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5237         if (!req->files_update.nr_args)
5238                 return -EINVAL;
5239         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5240         return 0;
5241 }
5242
5243 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5244                            struct io_comp_state *cs)
5245 {
5246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5247         struct io_uring_files_update up;
5248         int ret;
5249
5250         if (force_nonblock)
5251                 return -EAGAIN;
5252
5253         up.offset = req->files_update.offset;
5254         up.fds = req->files_update.arg;
5255
5256         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5257         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5258         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5259
5260         if (ret < 0)
5261                 req_set_fail_links(req);
5262         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5267                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5268 {
5269         ssize_t ret = 0;
5270
5271         if (!sqe)
5272                 return 0;
5273
5274         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5275                 io_req_init_async(req);
5276                 ret = io_grab_files(req);
5277                 if (unlikely(ret))
5278                         return ret;
5279         }
5280
5281         switch (req->opcode) {
5282         case IORING_OP_NOP:
5283                 break;
5284         case IORING_OP_READV:
5285         case IORING_OP_READ_FIXED:
5286         case IORING_OP_READ:
5287                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5288                 break;
5289         case IORING_OP_WRITEV:
5290         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5291         case IORING_OP_WRITE:
5292                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5293                 break;
5294         case IORING_OP_POLL_ADD:
5295                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5296                 break;
5297         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5298                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5299                 break;
5300         case IORING_OP_FSYNC:
5301                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5302                 break;
5303         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5304                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5305                 break;
5306         case IORING_OP_SENDMSG:
5307         case IORING_OP_SEND:
5308                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5309                 break;
5310         case IORING_OP_RECVMSG:
5311         case IORING_OP_RECV:
5312                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5313                 break;
5314         case IORING_OP_CONNECT:
5315                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5316                 break;
5317         case IORING_OP_TIMEOUT:
5318                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5319                 break;
5320         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5321                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5322                 break;
5323         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5324                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5325                 break;
5326         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5327                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5328                 break;
5329         case IORING_OP_ACCEPT:
5330                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5331                 break;
5332         case IORING_OP_FALLOCATE:
5333                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5334                 break;
5335         case IORING_OP_OPENAT:
5336                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5337                 break;
5338         case IORING_OP_CLOSE:
5339                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5340                 break;
5341         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5342                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5343                 break;
5344         case IORING_OP_STATX:
5345                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5346                 break;
5347         case IORING_OP_FADVISE:
5348                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5349                 break;
5350         case IORING_OP_MADVISE:
5351                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5352                 break;
5353         case IORING_OP_OPENAT2:
5354                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5355                 break;
5356         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5357                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5358                 break;
5359         case IORING_OP_SPLICE:
5360                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5361                 break;
5362         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5363                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5364                 break;
5365         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5366                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5367                 break;
5368         case IORING_OP_TEE:
5369                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5370                 break;
5371         default:
5372                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5373                                 req->opcode);
5374                 ret = -EINVAL;
5375                 break;
5376         }
5377
5378         return ret;
5379 }
5380
5381 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5382 {
5383         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5384         int ret;
5385
5386         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5387         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5388                 return 0;
5389
5390         if (!req->io) {
5391                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5392                         return -EAGAIN;
5393                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5394                 if (ret < 0)
5395                         return ret;
5396         }
5397         io_prep_async_link(req);
5398
5399         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5400         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5401                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5402                 return 0;
5403         }
5404
5405         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5406         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5407         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5408         return -EIOCBQUEUED;
5409 }
5410
5411 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5412 {
5413         struct io_async_ctx *io = req->io;
5414
5415         switch (req->opcode) {
5416         case IORING_OP_READV:
5417         case IORING_OP_READ_FIXED:
5418         case IORING_OP_READ:
5419                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5420                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5421                 /* fallthrough */
5422         case IORING_OP_WRITEV:
5423         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5424         case IORING_OP_WRITE:
5425                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5426                         kfree(io->rw.iov);
5427                 break;
5428         case IORING_OP_RECVMSG:
5429                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5430                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5431                 /* fallthrough */
5432         case IORING_OP_SENDMSG:
5433                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5434                         kfree(io->msg.iov);
5435                 break;
5436         case IORING_OP_RECV:
5437                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5438                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5439                 break;
5440         case IORING_OP_OPENAT:
5441         case IORING_OP_OPENAT2:
5442                 break;
5443         case IORING_OP_SPLICE:
5444         case IORING_OP_TEE:
5445                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5446                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5447                 break;
5448         }
5449
5450         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5451 }
5452
5453 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5454                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5455 {
5456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5457         int ret;
5458
5459         switch (req->opcode) {
5460         case IORING_OP_NOP:
5461                 ret = io_nop(req, cs);
5462                 break;
5463         case IORING_OP_READV:
5464         case IORING_OP_READ_FIXED:
5465         case IORING_OP_READ:
5466                 if (sqe) {
5467                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5468                         if (ret < 0)
5469                                 break;
5470                 }
5471                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5472                 break;
5473         case IORING_OP_WRITEV:
5474         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5475         case IORING_OP_WRITE:
5476                 if (sqe) {
5477                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5478                         if (ret < 0)
5479                                 break;
5480                 }
5481                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5482                 break;
5483         case IORING_OP_FSYNC:
5484                 if (sqe) {
5485                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5486                         if (ret < 0)
5487                                 break;
5488                 }
5489                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5490                 break;
5491         case IORING_OP_POLL_ADD:
5492                 if (sqe) {
5493                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5494                         if (ret)
5495                                 break;
5496                 }
5497                 ret = io_poll_add(req);
5498                 break;
5499         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5500                 if (sqe) {
5501                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5502                         if (ret < 0)
5503                                 break;
5504                 }
5505                 ret = io_poll_remove(req);
5506                 break;
5507         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5508                 if (sqe) {
5509                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5510                         if (ret < 0)
5511                                 break;
5512                 }
5513                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5514                 break;
5515         case IORING_OP_SENDMSG:
5516         case IORING_OP_SEND:
5517                 if (sqe) {
5518                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5519                         if (ret < 0)
5520                                 break;
5521                 }
5522                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5523                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5524                 else
5525                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5526                 break;
5527         case IORING_OP_RECVMSG:
5528         case IORING_OP_RECV:
5529                 if (sqe) {
5530                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5531                         if (ret)
5532                                 break;
5533                 }
5534                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5535                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5536                 else
5537                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5538                 break;
5539         case IORING_OP_TIMEOUT:
5540                 if (sqe) {
5541                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5542                         if (ret)
5543                                 break;
5544                 }
5545                 ret = io_timeout(req);
5546                 break;
5547         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5548                 if (sqe) {
5549                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5550                         if (ret)
5551                                 break;
5552                 }
5553                 ret = io_timeout_remove(req);
5554                 break;
5555         case IORING_OP_ACCEPT:
5556                 if (sqe) {
5557                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5558                         if (ret)
5559                                 break;
5560                 }
5561                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5562                 break;
5563         case IORING_OP_CONNECT:
5564                 if (sqe) {
5565                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5566                         if (ret)
5567                                 break;
5568                 }
5569                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5570                 break;
5571         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5572                 if (sqe) {
5573                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5574                         if (ret)
5575                                 break;
5576                 }
5577                 ret = io_async_cancel(req);
5578                 break;
5579         case IORING_OP_FALLOCATE:
5580                 if (sqe) {
5581                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5582                         if (ret)
5583                                 break;
5584                 }
5585                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5586                 break;
5587         case IORING_OP_OPENAT:
5588                 if (sqe) {
5589                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5590                         if (ret)
5591                                 break;
5592                 }
5593                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5594                 break;
5595         case IORING_OP_CLOSE:
5596                 if (sqe) {
5597                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5598                         if (ret)
5599                                 break;
5600                 }
5601                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5602                 break;
5603         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5604                 if (sqe) {
5605                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5606                         if (ret)
5607                                 break;
5608                 }
5609                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5610                 break;
5611         case IORING_OP_STATX:
5612                 if (sqe) {
5613                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5614                         if (ret)
5615                                 break;
5616                 }
5617                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5618                 break;
5619         case IORING_OP_FADVISE:
5620                 if (sqe) {
5621                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5622                         if (ret)
5623                                 break;
5624                 }
5625                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5626                 break;
5627         case IORING_OP_MADVISE:
5628                 if (sqe) {
5629                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5630                         if (ret)
5631                                 break;
5632                 }
5633                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5634                 break;
5635         case IORING_OP_OPENAT2:
5636                 if (sqe) {
5637                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5638                         if (ret)
5639                                 break;
5640                 }
5641                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5642                 break;
5643         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5644                 if (sqe) {
5645                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5646                         if (ret)
5647                                 break;
5648                 }
5649                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5650                 break;
5651         case IORING_OP_SPLICE:
5652                 if (sqe) {
5653                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5654                         if (ret < 0)
5655                                 break;
5656                 }
5657                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5658                 break;
5659         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5660                 if (sqe) {
5661                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5662                         if (ret)
5663                                 break;
5664                 }
5665                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5666                 break;
5667         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5668                 if (sqe) {
5669                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5670                         if (ret)
5671                                 break;
5672                 }
5673                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5674                 break;
5675         case IORING_OP_TEE:
5676                 if (sqe) {
5677                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5678                         if (ret < 0)
5679                                 break;
5680                 }
5681                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5682                 break;
5683         default:
5684                 ret = -EINVAL;
5685                 break;
5686         }
5687
5688         if (ret)
5689                 return ret;
5690
5691         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5692         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5693                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5694
5695                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5696                 if (in_async)
5697                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5698
5699                 io_iopoll_req_issued(req);
5700
5701                 if (in_async)
5702                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5703         }
5704
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static void io_arm_async_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5709 {
5710         struct io_kiocb *link;
5711
5712         /* link head's timeout is queued in io_queue_async_work() */
5713         if (!(req->flags & REQ_F_QUEUE_TIMEOUT))
5714                 return;
5715
5716         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
5717         io_queue_linked_timeout(link);
5718 }
5719
5720 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5721 {
5722         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5723         int ret = 0;
5724
5725         io_arm_async_linked_timeout(req);
5726
5727         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5728         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5729                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5730                 ret = -ECANCELED;
5731         }
5732
5733         if (!ret) {
5734                 do {
5735                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5736                         /*
5737                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5738                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5739                          * wait for request slots on the block side.
5740                          */
5741                         if (ret != -EAGAIN)
5742                                 break;
5743                         cond_resched();
5744                 } while (1);
5745         }
5746
5747         if (ret) {
5748                 req_set_fail_links(req);
5749                 io_req_complete(req, ret);
5750         }
5751
5752         return io_steal_work(req);
5753 }
5754
5755 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5756                                               int index)
5757 {
5758         struct fixed_file_table *table;
5759
5760         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5761         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5762 }
5763
5764 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5765                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5766 {
5767         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5768         struct file *file;
5769
5770         if (fixed) {
5771                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5772                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5773                         return -EBADF;
5774                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5775                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5776                 if (file) {
5777                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5778                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5779                 }
5780         } else {
5781                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5782                 file = __io_file_get(state, fd);
5783         }
5784
5785         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5786                 *out_file = file;
5787                 return 0;
5788         }
5789         return -EBADF;
5790 }
5791
5792 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5793                            int fd)
5794 {
5795         bool fixed;
5796
5797         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5798         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5799                 return -EBADF;
5800
5801         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5802 }
5803
5804 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5805 {
5806         int ret = -EBADF;
5807         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5808
5809         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5810                 return 0;
5811         if (!ctx->ring_file)
5812                 return -EBADF;
5813
5814         rcu_read_lock();
5815         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5816         /*
5817          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5818          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5819          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5820          * this operation if it has.
5821          */
5822         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5823                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5824                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5825                 req->work.files = current->files;
5826                 ret = 0;
5827         }
5828         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5829         rcu_read_unlock();
5830
5831         return ret;
5832 }
5833
5834 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5835 {
5836         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5837                                                 struct io_timeout_data, timer);
5838         struct io_kiocb *req = data->req;
5839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5840         struct io_kiocb *prev = NULL;
5841         unsigned long flags;
5842
5843         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5844
5845         /*
5846          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5847          * race with the completion of the linked work.
5848          */
5849         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5850                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5851                                   link_list);
5852                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5853                         list_del_init(&req->link_list);
5854                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5855                 } else
5856                         prev = NULL;
5857         }
5858
5859         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5860
5861         if (prev) {
5862                 req_set_fail_links(prev);
5863                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5864                 io_put_req(prev);
5865         } else {
5866                 io_req_complete(req, -ETIME);
5867         }
5868         return HRTIMER_NORESTART;
5869 }
5870
5871 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5872 {
5873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5874
5875         /*
5876          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5877          * we got a chance to setup the timer
5878          */
5879         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5880         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5881                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5882
5883                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5884                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5885                                 data->mode);
5886         }
5887         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5888
5889         /* drop submission reference */
5890         io_put_req(req);
5891 }
5892
5893 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5894 {
5895         struct io_kiocb *nxt;
5896
5897         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5898                 return NULL;
5899         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5900         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5901                 return NULL;
5902
5903         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5904                                         link_list);
5905         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5906                 return NULL;
5907
5908         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5909         return nxt;
5910 }
5911
5912 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5913                            struct io_comp_state *cs)
5914 {
5915         struct io_kiocb *linked_timeout;
5916         struct io_kiocb *nxt;
5917         const struct cred *old_creds = NULL;
5918         int ret;
5919
5920 again:
5921         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5922
5923         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5924             req->work.creds != current_cred()) {
5925                 if (old_creds)
5926                         revert_creds(old_creds);
5927                 if (old_creds == req->work.creds)
5928                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5929                 else
5930                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5931         }
5932
5933         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5934
5935         /*
5936          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5937          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5938          */
5939         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5940                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5941                         if (linked_timeout)
5942                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5943                         goto exit;
5944                 }
5945 punt:
5946                 io_req_init_async(req);
5947
5948                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5949                         ret = io_grab_files(req);
5950                         if (ret)
5951                                 goto err;
5952                 }
5953
5954                 /*
5955                  * Queued up for async execution, worker will release
5956                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5957                  */
5958                 io_queue_async_work(req);
5959                 goto exit;
5960         }
5961
5962 err:
5963         /* drop submission reference */
5964         nxt = io_put_req_find_next(req);
5965
5966         if (linked_timeout) {
5967                 if (!ret)
5968                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5969                 else
5970                         io_put_req(linked_timeout);
5971         }
5972
5973         /* and drop final reference, if we failed */
5974         if (ret) {
5975                 req_set_fail_links(req);
5976                 io_req_complete(req, ret);
5977         }
5978         if (nxt) {
5979                 req = nxt;
5980
5981                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5982                         goto punt;
5983                 goto again;
5984         }
5985 exit:
5986         if (old_creds)
5987                 revert_creds(old_creds);
5988 }
5989
5990 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5991                          struct io_comp_state *cs)
5992 {
5993         int ret;
5994
5995         ret = io_req_defer(req, sqe);
5996         if (ret) {
5997                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5998 fail_req:
5999                         req_set_fail_links(req);
6000                         io_put_req(req);
6001                         io_req_complete(req, ret);
6002                 }
6003         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6004                 if (!req->io) {
6005                         ret = -EAGAIN;
6006                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6007                                 goto fail_req;
6008                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6009                         if (unlikely(ret < 0))
6010                                 goto fail_req;
6011                 }
6012
6013                 /*
6014                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6015                  * to async execution.
6016                  */
6017                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6018                 io_queue_async_work(req);
6019         } else {
6020                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6021         }
6022 }
6023
6024 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6025                                       struct io_comp_state *cs)
6026 {
6027         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6028                 io_put_req(req);
6029                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6030         } else
6031                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6032 }
6033
6034 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6035                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6036 {
6037         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6038         int ret;
6039
6040         /*
6041          * If we already have a head request, queue this one for async
6042          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6043          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6044          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6045          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6046          */
6047         if (*link) {
6048                 struct io_kiocb *head = *link;
6049
6050                 /*
6051                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6052                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6053                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6054                  * next after the link request. The last one is done via
6055                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6056                  */
6057                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6058                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6059                         ctx->drain_next = 1;
6060                 }
6061                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6062                         return -EAGAIN;
6063
6064                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6065                 if (ret) {
6066                         /* fail even hard links since we don't submit */
6067                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6068                         return ret;
6069                 }
6070                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6071                 io_get_req_task(req);
6072                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6073
6074                 /* last request of a link, enqueue the link */
6075                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6076                         io_queue_link_head(head, cs);
6077                         *link = NULL;
6078                 }
6079         } else {
6080                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6081                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6082                         ctx->drain_next = 0;
6083                 }
6084                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6085                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6086                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6087
6088                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6089                                 return -EAGAIN;
6090
6091                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6092                         if (ret)
6093                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6094                         *link = req;
6095                 } else {
6096                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6097                 }
6098         }
6099
6100         return 0;
6101 }
6102
6103 /*
6104  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6105  */
6106 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6107 {
6108         if (!list_empty(&state->comp.list))
6109                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6110         blk_finish_plug(&state->plug);
6111         io_state_file_put(state);
6112         if (state->free_reqs)
6113                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Start submission side cache.
6118  */
6119 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6120                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6121 {
6122         blk_start_plug(&state->plug);
6123 #ifdef CONFIG_BLOCK
6124         state->plug.nowait = true;
6125 #endif
6126         state->comp.nr = 0;
6127         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6128         state->comp.ctx = ctx;
6129         state->free_reqs = 0;
6130         state->file = NULL;
6131         state->ios_left = max_ios;
6132 }
6133
6134 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6135 {
6136         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6137
6138         /*
6139          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6140          * since once we write the new head, the application could
6141          * write new data to them.
6142          */
6143         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6148  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6149  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6150  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6151  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6152  * prevent a re-load down the line.
6153  */
6154 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6155 {
6156         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6157         unsigned head;
6158
6159         /*
6160          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6161          *
6162          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6163          *    head updates.
6164          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6165          *    though the application is the one updating it.
6166          */
6167         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6168         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6169                 return &ctx->sq_sqes[head];
6170
6171         /* drop invalid entries */
6172         ctx->cached_sq_dropped++;
6173         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6174         return NULL;
6175 }
6176
6177 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6178 {
6179         ctx->cached_sq_head++;
6180 }
6181
6182 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6183                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6184                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6185
6186 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6187                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6188                        struct io_submit_state *state)
6189 {
6190         unsigned int sqe_flags;
6191         int id;
6192
6193         /*
6194          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6195          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6196          * link list.
6197          */
6198         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6199         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6200         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6201         req->io = NULL;
6202         req->file = NULL;
6203         req->ctx = ctx;
6204         req->flags = 0;
6205         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6206         refcount_set(&req->refs, 2);
6207         req->task = current;
6208         req->result = 0;
6209
6210         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6211                 return -EINVAL;
6212
6213         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6214                 return -EFAULT;
6215
6216         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6217         /* enforce forwards compatibility on users */
6218         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6219                 return -EINVAL;
6220
6221         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6222             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6223                 return -EOPNOTSUPP;
6224
6225         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6226         if (id) {
6227                 io_req_init_async(req);
6228                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6229                 if (unlikely(!req->work.creds))
6230                         return -EINVAL;
6231                 get_cred(req->work.creds);
6232         }
6233
6234         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6235         req->flags |= sqe_flags;
6236
6237         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6238                 return 0;
6239
6240         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6241 }
6242
6243 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6244                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6245 {
6246         struct io_submit_state state;
6247         struct io_kiocb *link = NULL;
6248         int i, submitted = 0;
6249
6250         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6251         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6252                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6253                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6254                         return -EBUSY;
6255         }
6256
6257         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6258         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6259
6260         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6261                 return -EAGAIN;
6262
6263         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6264
6265         ctx->ring_fd = ring_fd;
6266         ctx->ring_file = ring_file;
6267
6268         for (i = 0; i < nr; i++) {
6269                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6270                 struct io_kiocb *req;
6271                 int err;
6272
6273                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6274                 if (unlikely(!sqe)) {
6275                         io_consume_sqe(ctx);
6276                         break;
6277                 }
6278                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6279                 if (unlikely(!req)) {
6280                         if (!submitted)
6281                                 submitted = -EAGAIN;
6282                         break;
6283                 }
6284
6285                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6286                 io_consume_sqe(ctx);
6287                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6288                 submitted++;
6289
6290                 if (unlikely(err)) {
6291 fail_req:
6292                         io_put_req(req);
6293                         io_req_complete(req, err);
6294                         break;
6295                 }
6296
6297                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6298                                                 true, io_async_submit(ctx));
6299                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6300                 if (err)
6301                         goto fail_req;
6302         }
6303
6304         if (unlikely(submitted != nr)) {
6305                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6306
6307                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6308         }
6309         if (link)
6310                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6311         io_submit_state_end(&state);
6312
6313          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6314         io_commit_sqring(ctx);
6315
6316         return submitted;
6317 }
6318
6319 static int io_sq_thread(void *data)
6320 {
6321         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6322         const struct cred *old_cred;
6323         DEFINE_WAIT(wait);
6324         unsigned long timeout;
6325         int ret = 0;
6326
6327         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6328
6329         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6330
6331         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6332         while (!kthread_should_park()) {
6333                 unsigned int to_submit;
6334
6335                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6336                         unsigned nr_events = 0;
6337
6338                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6339                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6340                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6341                         else
6342                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6343                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6344                 }
6345
6346                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6347
6348                 /*
6349                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6350                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6351                  */
6352                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6353                         /*
6354                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6355                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6356                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6357                          * may sleep.
6358                          */
6359                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6360
6361                         /*
6362                          * We're polling. If we're within the defined idle
6363                          * period, then let us spin without work before going
6364                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6365                          * more IO, we should wait for the application to
6366                          * reap events and wake us up.
6367                          */
6368                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6369                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6370                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6371                                 io_run_task_work();
6372                                 cond_resched();
6373                                 continue;
6374                         }
6375
6376                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6377                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6378
6379                         /*
6380                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6381                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6382                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6383                          * will be added to poll_list later, hence check the
6384                          * poll_list again.
6385                          */
6386                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6387                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6388                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6389                                 continue;
6390                         }
6391
6392                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6393                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6394                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6395                         smp_mb();
6396
6397                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6398                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6399                                 if (kthread_should_park()) {
6400                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6401                                         break;
6402                                 }
6403                                 if (io_run_task_work()) {
6404                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6405                                         continue;
6406                                 }
6407                                 if (signal_pending(current))
6408                                         flush_signals(current);
6409                                 schedule();
6410                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6411
6412                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6413                                 ret = 0;
6414                                 continue;
6415                         }
6416                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6417
6418                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6419                 }
6420
6421                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6422                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6423                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6424                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6425                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6426         }
6427
6428         io_run_task_work();
6429
6430         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6431         revert_creds(old_cred);
6432
6433         kthread_parkme();
6434
6435         return 0;
6436 }
6437
6438 struct io_wait_queue {
6439         struct wait_queue_entry wq;
6440         struct io_ring_ctx *ctx;
6441         unsigned to_wait;
6442         unsigned nr_timeouts;
6443 };
6444
6445 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6446 {
6447         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6448
6449         /*
6450          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6451          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6452          * regardless of event count.
6453          */
6454         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6455                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6456 }
6457
6458 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6459                             int wake_flags, void *key)
6460 {
6461         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6462                                                         wq);
6463
6464         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6465         if (!io_should_wake(iowq, true))
6466                 return -1;
6467
6468         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6473  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6474  */
6475 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6476                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6477 {
6478         struct io_wait_queue iowq = {
6479                 .wq = {
6480                         .private        = current,
6481                         .func           = io_wake_function,
6482                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6483                 },
6484                 .ctx            = ctx,
6485                 .to_wait        = min_events,
6486         };
6487         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6488         int ret = 0;
6489
6490         do {
6491                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6492                         return 0;
6493                 if (!io_run_task_work())
6494                         break;
6495         } while (1);
6496
6497         if (sig) {
6498 #ifdef CONFIG_COMPAT
6499                 if (in_compat_syscall())
6500                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6501                                                       sigsz);
6502                 else
6503 #endif
6504                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6505
6506                 if (ret)
6507                         return ret;
6508         }
6509
6510         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6511         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6512         do {
6513                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6514                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6515                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6516                 if (io_run_task_work())
6517                         continue;
6518                 if (signal_pending(current)) {
6519                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6520                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6521                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6522                                 recalc_sigpending();
6523                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6524                                 continue;
6525                         }
6526                         ret = -EINTR;
6527                         break;
6528                 }
6529                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6530                         break;
6531                 schedule();
6532         } while (1);
6533         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6534
6535         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6536
6537         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6538 }
6539
6540 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6541 {
6542 #if defined(CONFIG_UNIX)
6543         if (ctx->ring_sock) {
6544                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6545                 struct sk_buff *skb;
6546
6547                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6548                         kfree_skb(skb);
6549         }
6550 #else
6551         int i;
6552
6553         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6554                 struct file *file;
6555
6556                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6557                 if (file)
6558                         fput(file);
6559         }
6560 #endif
6561 }
6562
6563 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6564 {
6565         struct fixed_file_data *data;
6566
6567         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6568         complete(&data->done);
6569 }
6570
6571 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6572 {
6573         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6574         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6575         unsigned nr_tables, i;
6576
6577         if (!data)
6578                 return -ENXIO;
6579
6580         spin_lock(&data->lock);
6581         if (!list_empty(&data->ref_list))
6582                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6583                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6584         spin_unlock(&data->lock);
6585         if (ref_node)
6586                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6587
6588         percpu_ref_kill(&data->refs);
6589
6590         /* wait for all refs nodes to complete */
6591         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6592         wait_for_completion(&data->done);
6593
6594         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6595         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6596         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6597                 kfree(data->table[i].files);
6598         kfree(data->table);
6599         percpu_ref_exit(&data->refs);
6600         kfree(data);
6601         ctx->file_data = NULL;
6602         ctx->nr_user_files = 0;
6603         return 0;
6604 }
6605
6606 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6607 {
6608         if (ctx->sqo_thread) {
6609                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6610                 /*
6611                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6612                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6613                  * set to a single CPU.
6614                  */
6615                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6616                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6617                 ctx->sqo_thread = NULL;
6618         }
6619 }
6620
6621 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6622 {
6623         io_sq_thread_stop(ctx);
6624
6625         if (ctx->io_wq) {
6626                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6627                 ctx->io_wq = NULL;
6628         }
6629 }
6630
6631 #if defined(CONFIG_UNIX)
6632 /*
6633  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6634  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6635  * loops in the file referencing.
6636  */
6637 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6638 {
6639         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6640         struct scm_fp_list *fpl;
6641         struct sk_buff *skb;
6642         int i, nr_files;
6643
6644         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6645         if (!fpl)
6646                 return -ENOMEM;
6647
6648         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6649         if (!skb) {
6650                 kfree(fpl);
6651                 return -ENOMEM;
6652         }
6653
6654         skb->sk = sk;
6655
6656         nr_files = 0;
6657         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6658         for (i = 0; i < nr; i++) {
6659                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6660
6661                 if (!file)
6662                         continue;
6663                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6664                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6665                 nr_files++;
6666         }
6667
6668         if (nr_files) {
6669                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6670                 fpl->count = nr_files;
6671                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6672                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6673                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6674                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6675
6676                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6677                         fput(fpl->fp[i]);
6678         } else {
6679                 kfree_skb(skb);
6680                 kfree(fpl);
6681         }
6682
6683         return 0;
6684 }
6685
6686 /*
6687  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6688  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6689  * garbage collection to take care of this problem for us.
6690  */
6691 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6692 {
6693         unsigned left, total;
6694         int ret = 0;
6695
6696         total = 0;
6697         left = ctx->nr_user_files;
6698         while (left) {
6699                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6700
6701                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6702                 if (ret)
6703                         break;
6704                 left -= this_files;
6705                 total += this_files;
6706         }
6707
6708         if (!ret)
6709                 return 0;
6710
6711         while (total < ctx->nr_user_files) {
6712                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6713
6714                 if (file)
6715                         fput(file);
6716                 total++;
6717         }
6718
6719         return ret;
6720 }
6721 #else
6722 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6723 {
6724         return 0;
6725 }
6726 #endif
6727
6728 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6729                                     unsigned nr_files)
6730 {
6731         int i;
6732
6733         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6734                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6735                 unsigned this_files;
6736
6737                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6738                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6739                                         GFP_KERNEL);
6740                 if (!table->files)
6741                         break;
6742                 nr_files -= this_files;
6743         }
6744
6745         if (i == nr_tables)
6746                 return 0;
6747
6748         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6749                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6750                 kfree(table->files);
6751         }
6752         return 1;
6753 }
6754
6755 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6756 {
6757 #if defined(CONFIG_UNIX)
6758         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6759         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6760         struct sk_buff *skb;
6761         int i;
6762
6763         __skb_queue_head_init(&list);
6764
6765         /*
6766          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6767          * remove this entry and rearrange the file array.
6768          */
6769         skb = skb_dequeue(head);
6770         while (skb) {
6771                 struct scm_fp_list *fp;
6772
6773                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6774                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6775                         int left;
6776
6777                         if (fp->fp[i] != file)
6778                                 continue;
6779
6780                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6781                         left = fp->count - 1 - i;
6782                         if (left) {
6783                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6784                                                 left * sizeof(struct file *));
6785                         }
6786                         fp->count--;
6787                         if (!fp->count) {
6788                                 kfree_skb(skb);
6789                                 skb = NULL;
6790                         } else {
6791                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6792                         }
6793                         fput(file);
6794                         file = NULL;
6795                         break;
6796                 }
6797
6798                 if (!file)
6799                         break;
6800
6801                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6802
6803                 skb = skb_dequeue(head);
6804         }
6805
6806         if (skb_peek(&list)) {
6807                 spin_lock_irq(&head->lock);
6808                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6809                         __skb_queue_tail(head, skb);
6810                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6811         }
6812 #else
6813         fput(file);
6814 #endif
6815 }
6816
6817 struct io_file_put {
6818         struct list_head list;
6819         struct file *file;
6820 };
6821
6822 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6823 {
6824         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6825         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6826         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6827
6828         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6829                 list_del(&pfile->list);
6830                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6831                 kfree(pfile);
6832         }
6833
6834         spin_lock(&file_data->lock);
6835         list_del(&ref_node->node);
6836         spin_unlock(&file_data->lock);
6837
6838         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6839         kfree(ref_node);
6840         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6841 }
6842
6843 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6844 {
6845         struct io_ring_ctx *ctx;
6846         struct llist_node *node;
6847
6848         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6849         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6850
6851         while (node) {
6852                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6853                 struct llist_node *next = node->next;
6854
6855                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6856                 __io_file_put_work(ref_node);
6857                 node = next;
6858         }
6859 }
6860
6861 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6862 {
6863         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6864         struct io_ring_ctx *ctx;
6865         bool first_add;
6866         int delay = HZ;
6867
6868         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6869         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6870
6871         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6872                 delay = 0;
6873
6874         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6875         if (!delay)
6876                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6877         else if (first_add)
6878                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6879 }
6880
6881 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6882                         struct io_ring_ctx *ctx)
6883 {
6884         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6885
6886         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6887         if (!ref_node)
6888                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6889
6890         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6891                             0, GFP_KERNEL)) {
6892                 kfree(ref_node);
6893                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6894         }
6895         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6896         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6897         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6898         return ref_node;
6899 }
6900
6901 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6902 {
6903         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6904         kfree(ref_node);
6905 }
6906
6907 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6908                                  unsigned nr_args)
6909 {
6910         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6911         unsigned nr_tables;
6912         struct file *file;
6913         int fd, ret = 0;
6914         unsigned i;
6915         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6916
6917         if (ctx->file_data)
6918                 return -EBUSY;
6919         if (!nr_args)
6920                 return -EINVAL;
6921         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6922                 return -EMFILE;
6923
6924         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6925         if (!ctx->file_data)
6926                 return -ENOMEM;
6927         ctx->file_data->ctx = ctx;
6928         init_completion(&ctx->file_data->done);
6929         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6930         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6931
6932         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6933         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6934                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6935                                         GFP_KERNEL);
6936         if (!ctx->file_data->table) {
6937                 kfree(ctx->file_data);
6938                 ctx->file_data = NULL;
6939                 return -ENOMEM;
6940         }
6941
6942         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6943                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6944                 kfree(ctx->file_data->table);
6945                 kfree(ctx->file_data);
6946                 ctx->file_data = NULL;
6947                 return -ENOMEM;
6948         }
6949
6950         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6951                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6952                 kfree(ctx->file_data->table);
6953                 kfree(ctx->file_data);
6954                 ctx->file_data = NULL;
6955                 return -ENOMEM;
6956         }
6957
6958         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6959                 struct fixed_file_table *table;
6960                 unsigned index;
6961
6962                 ret = -EFAULT;
6963                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6964                         break;
6965                 /* allow sparse sets */
6966                 if (fd == -1) {
6967                         ret = 0;
6968                         continue;
6969                 }
6970
6971                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6972                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6973                 file = fget(fd);
6974
6975                 ret = -EBADF;
6976                 if (!file)
6977                         break;
6978
6979                 /*
6980                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6981                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6982                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6983                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6984                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6985                  */
6986                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6987                         fput(file);
6988                         break;
6989                 }
6990                 ret = 0;
6991                 table->files[index] = file;
6992         }
6993
6994         if (ret) {
6995                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6996                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6997                         if (file)
6998                                 fput(file);
6999                 }
7000                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7001                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7002
7003                 kfree(ctx->file_data->table);
7004                 kfree(ctx->file_data);
7005                 ctx->file_data = NULL;
7006                 ctx->nr_user_files = 0;
7007                 return ret;
7008         }
7009
7010         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7011         if (ret) {
7012                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7013                 return ret;
7014         }
7015
7016         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7017         if (IS_ERR(ref_node)) {
7018                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7019                 return PTR_ERR(ref_node);
7020         }
7021
7022         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7023         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7024         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7025         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7026         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7027         return ret;
7028 }
7029
7030 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7031                                 int index)
7032 {
7033 #if defined(CONFIG_UNIX)
7034         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7035         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7036         struct sk_buff *skb;
7037
7038         /*
7039          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7040          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7041          * and filling it in.
7042          */
7043         spin_lock_irq(&head->lock);
7044         skb = skb_peek(head);
7045         if (skb) {
7046                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7047
7048                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7049                         __skb_unlink(skb, head);
7050                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7051                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7052                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7053                         fpl->count++;
7054                         spin_lock_irq(&head->lock);
7055                         __skb_queue_head(head, skb);
7056                 } else {
7057                         skb = NULL;
7058                 }
7059         }
7060         spin_unlock_irq(&head->lock);
7061
7062         if (skb) {
7063                 fput(file);
7064                 return 0;
7065         }
7066
7067         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7068 #else
7069         return 0;
7070 #endif
7071 }
7072
7073 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7074                                  struct file *file)
7075 {
7076         struct io_file_put *pfile;
7077         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7078         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7079
7080         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7081         if (!pfile)
7082                 return -ENOMEM;
7083
7084         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7085         pfile->file = file;
7086         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7087
7088         return 0;
7089 }
7090
7091 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7092                                  struct io_uring_files_update *up,
7093                                  unsigned nr_args)
7094 {
7095         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7096         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7097         struct file *file;
7098         __s32 __user *fds;
7099         int fd, i, err;
7100         __u32 done;
7101         bool needs_switch = false;
7102
7103         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7104                 return -EOVERFLOW;
7105         if (done > ctx->nr_user_files)
7106                 return -EINVAL;
7107
7108         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7109         if (IS_ERR(ref_node))
7110                 return PTR_ERR(ref_node);
7111
7112         done = 0;
7113         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7114         while (nr_args) {
7115                 struct fixed_file_table *table;
7116                 unsigned index;
7117
7118                 err = 0;
7119                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7120                         err = -EFAULT;
7121                         break;
7122                 }
7123                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7124                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7125                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7126                 if (table->files[index]) {
7127                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7128                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7129                         if (err)
7130                                 break;
7131                         table->files[index] = NULL;
7132                         needs_switch = true;
7133                 }
7134                 if (fd != -1) {
7135                         file = fget(fd);
7136                         if (!file) {
7137                                 err = -EBADF;
7138                                 break;
7139                         }
7140                         /*
7141                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7142                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7143                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7144                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7145                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7146                          * support regular read/write anyway.
7147                          */
7148                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7149                                 fput(file);
7150                                 err = -EBADF;
7151                                 break;
7152                         }
7153                         table->files[index] = file;
7154                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7155                         if (err)
7156                                 break;
7157                 }
7158                 nr_args--;
7159                 done++;
7160                 up->offset++;
7161         }
7162
7163         if (needs_switch) {
7164                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7165                 spin_lock(&data->lock);
7166                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7167                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7168                 spin_unlock(&data->lock);
7169                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7170         } else
7171                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7172
7173         return done ? done : err;
7174 }
7175
7176 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7177                                unsigned nr_args)
7178 {
7179         struct io_uring_files_update up;
7180
7181         if (!ctx->file_data)
7182                 return -ENXIO;
7183         if (!nr_args)
7184                 return -EINVAL;
7185         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7186                 return -EFAULT;
7187         if (up.resv)
7188                 return -EINVAL;
7189
7190         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7191 }
7192
7193 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7194 {
7195         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7196
7197         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7198         io_put_req(req);
7199 }
7200
7201 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7202                               struct io_uring_params *p)
7203 {
7204         struct io_wq_data data;
7205         struct fd f;
7206         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7207         unsigned int concurrency;
7208         int ret = 0;
7209
7210         data.user = ctx->user;
7211         data.free_work = io_free_work;
7212         data.do_work = io_wq_submit_work;
7213
7214         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7215                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7216                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7217
7218                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7219                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7220                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7221                         ctx->io_wq = NULL;
7222                 }
7223                 return ret;
7224         }
7225
7226         f = fdget(p->wq_fd);
7227         if (!f.file)
7228                 return -EBADF;
7229
7230         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7231                 ret = -EINVAL;
7232                 goto out_fput;
7233         }
7234
7235         ctx_attach = f.file->private_data;
7236         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7237         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7238                 ret = -EINVAL;
7239                 goto out_fput;
7240         }
7241
7242         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7243 out_fput:
7244         fdput(f);
7245         return ret;
7246 }
7247
7248 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7249                                struct io_uring_params *p)
7250 {
7251         int ret;
7252
7253         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7254                 mmgrab(current->mm);
7255                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7256
7257                 ret = -EPERM;
7258                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7259                         goto err;
7260
7261                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7262                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7263                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7264
7265                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7266                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7267
7268                         ret = -EINVAL;
7269                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7270                                 goto err;
7271                         if (!cpu_online(cpu))
7272                                 goto err;
7273
7274                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7275                                                         ctx, cpu,
7276                                                         "io_uring-sq");
7277                 } else {
7278                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7279                                                         "io_uring-sq");
7280                 }
7281                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7282                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7283                         ctx->sqo_thread = NULL;
7284                         goto err;
7285                 }
7286                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7287         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7288                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7289                 ret = -EINVAL;
7290                 goto err;
7291         }
7292
7293         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7294         if (ret)
7295                 goto err;
7296
7297         return 0;
7298 err:
7299         io_finish_async(ctx);
7300         if (ctx->sqo_mm) {
7301                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7302                 ctx->sqo_mm = NULL;
7303         }
7304         return ret;
7305 }
7306
7307 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7308                                       unsigned long nr_pages)
7309 {
7310         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7311 }
7312
7313 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7314                                    unsigned long nr_pages)
7315 {
7316         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7317
7318         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7319         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7320
7321         do {
7322                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7323                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7324                 if (new_pages > page_limit)
7325                         return -ENOMEM;
7326         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7327                                         new_pages) != cur_pages);
7328
7329         return 0;
7330 }
7331
7332 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7333                              enum io_mem_account acct)
7334 {
7335         if (ctx->limit_mem)
7336                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7337
7338         if (ctx->sqo_mm) {
7339                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7340                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7341                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7342                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7343         }
7344 }
7345
7346 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7347                           enum io_mem_account acct)
7348 {
7349         int ret;
7350
7351         if (ctx->limit_mem) {
7352                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7353                 if (ret)
7354                         return ret;
7355         }
7356
7357         if (ctx->sqo_mm) {
7358                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7359                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7360                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7361                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7362         }
7363
7364         return 0;
7365 }
7366
7367 static void io_mem_free(void *ptr)
7368 {
7369         struct page *page;
7370
7371         if (!ptr)
7372                 return;
7373
7374         page = virt_to_head_page(ptr);
7375         if (put_page_testzero(page))
7376                 free_compound_page(page);
7377 }
7378
7379 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7380 {
7381         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7382                                 __GFP_NORETRY;
7383
7384         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7385 }
7386
7387 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7388                                 size_t *sq_offset)
7389 {
7390         struct io_rings *rings;
7391         size_t off, sq_array_size;
7392
7393         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7394         if (off == SIZE_MAX)
7395                 return SIZE_MAX;
7396
7397 #ifdef CONFIG_SMP
7398         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7399         if (off == 0)
7400                 return SIZE_MAX;
7401 #endif
7402
7403         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7404         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7405                 return SIZE_MAX;
7406
7407         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7408                 return SIZE_MAX;
7409
7410         if (sq_offset)
7411                 *sq_offset = off;
7412
7413         return off;
7414 }
7415
7416 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7417 {
7418         size_t pages;
7419
7420         pages = (size_t)1 << get_order(
7421                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7422         pages += (size_t)1 << get_order(
7423                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7424
7425         return pages;
7426 }
7427
7428 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7429 {
7430         int i, j;
7431
7432         if (!ctx->user_bufs)
7433                 return -ENXIO;
7434
7435         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7436                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7437
7438                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7439                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7440
7441                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7442                 kvfree(imu->bvec);
7443                 imu->nr_bvecs = 0;
7444         }
7445
7446         kfree(ctx->user_bufs);
7447         ctx->user_bufs = NULL;
7448         ctx->nr_user_bufs = 0;
7449         return 0;
7450 }
7451
7452 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7453                        void __user *arg, unsigned index)
7454 {
7455         struct iovec __user *src;
7456
7457 #ifdef CONFIG_COMPAT
7458         if (ctx->compat) {
7459                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7460                 struct compat_iovec ciov;
7461
7462                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7463                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7464                         return -EFAULT;
7465
7466                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7467                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7468                 return 0;
7469         }
7470 #endif
7471         src = (struct iovec __user *) arg;
7472         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7473                 return -EFAULT;
7474         return 0;
7475 }
7476
7477 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7478                                   unsigned nr_args)
7479 {
7480         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7481         struct page **pages = NULL;
7482         int i, j, got_pages = 0;
7483         int ret = -EINVAL;
7484
7485         if (ctx->user_bufs)
7486                 return -EBUSY;
7487         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7488                 return -EINVAL;
7489
7490         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7491                                         GFP_KERNEL);
7492         if (!ctx->user_bufs)
7493                 return -ENOMEM;
7494
7495         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7496                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7497                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7498                 int pret, nr_pages;
7499                 struct iovec iov;
7500                 size_t size;
7501
7502                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7503                 if (ret)
7504                         goto err;
7505
7506                 /*
7507                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7508                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7509                  * submitted if they are wrong.
7510                  */
7511                 ret = -EFAULT;
7512                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7513                         goto err;
7514
7515                 /* arbitrary limit, but we need something */
7516                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7517                         goto err;
7518
7519                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7520                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7521                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7522                 nr_pages = end - start;
7523
7524                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7525                 if (ret)
7526                         goto err;
7527
7528                 ret = 0;
7529                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7530                         kvfree(vmas);
7531                         kvfree(pages);
7532                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7533                                                 GFP_KERNEL);
7534                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7535                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7536                                         GFP_KERNEL);
7537                         if (!pages || !vmas) {
7538                                 ret = -ENOMEM;
7539                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7540                                 goto err;
7541                         }
7542                         got_pages = nr_pages;
7543                 }
7544
7545                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7546                                                 GFP_KERNEL);
7547                 ret = -ENOMEM;
7548                 if (!imu->bvec) {
7549                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7550                         goto err;
7551                 }
7552
7553                 ret = 0;
7554                 mmap_read_lock(current->mm);
7555                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7556                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7557                                       pages, vmas);
7558                 if (pret == nr_pages) {
7559                         /* don't support file backed memory */
7560                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7561                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7562
7563                                 if (vma->vm_file &&
7564                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7565                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7566                                         break;
7567                                 }
7568                         }
7569                 } else {
7570                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7571                 }
7572                 mmap_read_unlock(current->mm);
7573                 if (ret) {
7574                         /*
7575                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7576                          * release any pages we did get
7577                          */
7578                         if (pret > 0)
7579                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7580                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7581                         kvfree(imu->bvec);
7582                         goto err;
7583                 }
7584
7585                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7586                 size = iov.iov_len;
7587                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7588                         size_t vec_len;
7589
7590                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7591                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7592                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7593                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7594                         off = 0;
7595                         size -= vec_len;
7596                 }
7597                 /* store original address for later verification */
7598                 imu->ubuf = ubuf;
7599                 imu->len = iov.iov_len;
7600                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7601
7602                 ctx->nr_user_bufs++;
7603         }
7604         kvfree(pages);
7605         kvfree(vmas);
7606         return 0;
7607 err:
7608         kvfree(pages);
7609         kvfree(vmas);
7610         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7611         return ret;
7612 }
7613
7614 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7615 {
7616         __s32 __user *fds = arg;
7617         int fd;
7618
7619         if (ctx->cq_ev_fd)
7620                 return -EBUSY;
7621
7622         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7623                 return -EFAULT;
7624
7625         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7626         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7627                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7628                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7629                 return ret;
7630         }
7631
7632         return 0;
7633 }
7634
7635 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7636 {
7637         if (ctx->cq_ev_fd) {
7638                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7639                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7640                 return 0;
7641         }
7642
7643         return -ENXIO;
7644 }
7645
7646 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7647 {
7648         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7649         struct io_buffer *buf = p;
7650
7651         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7652         return 0;
7653 }
7654
7655 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7656 {
7657         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7658         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7659 }
7660
7661 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7662 {
7663         io_finish_async(ctx);
7664         if (ctx->sqo_mm) {
7665                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7666                 ctx->sqo_mm = NULL;
7667         }
7668
7669         io_iopoll_reap_events(ctx);
7670         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7671         io_sqe_files_unregister(ctx);
7672         io_eventfd_unregister(ctx);
7673         io_destroy_buffers(ctx);
7674         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7675
7676 #if defined(CONFIG_UNIX)
7677         if (ctx->ring_sock) {
7678                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7679                 sock_release(ctx->ring_sock);
7680         }
7681 #endif
7682
7683         io_mem_free(ctx->rings);
7684         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7685
7686         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7687         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7688                          ACCT_LOCKED);
7689         free_uid(ctx->user);
7690         put_cred(ctx->creds);
7691         kfree(ctx->cancel_hash);
7692         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7693         kfree(ctx);
7694 }
7695
7696 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7697 {
7698         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7699         __poll_t mask = 0;
7700
7701         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7702         /*
7703          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7704          * io_commit_cqring
7705          */
7706         smp_rmb();
7707         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7708             ctx->rings->sq_ring_entries)
7709                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7710         if (io_cqring_events(ctx, false))
7711                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7712
7713         return mask;
7714 }
7715
7716 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7717 {
7718         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7719
7720         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7721 }
7722
7723 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7724 {
7725         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7726         const struct cred *cred;
7727
7728         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7729         if (cred)
7730                 put_cred(cred);
7731         return 0;
7732 }
7733
7734 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7735 {
7736         struct io_ring_ctx *ctx;
7737
7738         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7739         if (ctx->rings)
7740                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7741
7742         /*
7743          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7744          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7745          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7746          * as nobody else will be looking for them.
7747          */
7748         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7749                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7750                 if (ctx->rings)
7751                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7752         }
7753         io_ring_ctx_free(ctx);
7754 }
7755
7756 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7757 {
7758         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7759         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7760         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7761
7762         io_kill_timeouts(ctx);
7763         io_poll_remove_all(ctx);
7764
7765         if (ctx->io_wq)
7766                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7767
7768         io_iopoll_reap_events(ctx);
7769         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7770         if (ctx->rings)
7771                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7772         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7773         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7774         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7775 }
7776
7777 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7778 {
7779         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7780
7781         file->private_data = NULL;
7782         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7783         return 0;
7784 }
7785
7786 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7787 {
7788         struct files_struct *files = data;
7789
7790         return work->files == files;
7791 }
7792
7793 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7794                                   struct files_struct *files)
7795 {
7796         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7797                 return;
7798
7799         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7800         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7801
7802         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7803                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7804                 DEFINE_WAIT(wait);
7805
7806                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7807                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7808                         if (req->work.files != files)
7809                                 continue;
7810                         /* req is being completed, ignore */
7811                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7812                                 continue;
7813                         cancel_req = req;
7814                         break;
7815                 }
7816                 if (cancel_req)
7817                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7818                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7819                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7820
7821                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7822                 if (!cancel_req)
7823                         break;
7824
7825                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7826                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7827                         list_del(&cancel_req->list);
7828                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7829                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7830                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7831                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7832                         }
7833                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7834
7835                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7836                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7837
7838                         /*
7839                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7840                          * all we had, then we're done with this request.
7841                          */
7842                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7843                                 io_free_req(cancel_req);
7844                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7845                                 continue;
7846                         }
7847                 } else {
7848                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7849                         io_put_req(cancel_req);
7850                 }
7851
7852                 schedule();
7853                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7854         }
7855 }
7856
7857 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7858 {
7859         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7860         struct task_struct *task = data;
7861
7862         return req->task == task;
7863 }
7864
7865 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7866 {
7867         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7868
7869         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7870
7871         /*
7872          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7873          */
7874         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7875                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7876
7877         return 0;
7878 }
7879
7880 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7881                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7882 {
7883         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7884         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7885         struct page *page;
7886         void *ptr;
7887
7888         switch (offset) {
7889         case IORING_OFF_SQ_RING:
7890         case IORING_OFF_CQ_RING:
7891                 ptr = ctx->rings;
7892                 break;
7893         case IORING_OFF_SQES:
7894                 ptr = ctx->sq_sqes;
7895                 break;
7896         default:
7897                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7898         }
7899
7900         page = virt_to_head_page(ptr);
7901         if (sz > page_size(page))
7902                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7903
7904         return ptr;
7905 }
7906
7907 #ifdef CONFIG_MMU
7908
7909 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7910 {
7911         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7912         unsigned long pfn;
7913         void *ptr;
7914
7915         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7916         if (IS_ERR(ptr))
7917                 return PTR_ERR(ptr);
7918
7919         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7920         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7921 }
7922
7923 #else /* !CONFIG_MMU */
7924
7925 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7926 {
7927         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7928 }
7929
7930 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7931 {
7932         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7933 }
7934
7935 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7936         unsigned long addr, unsigned long len,
7937         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7938 {
7939         void *ptr;
7940
7941         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7942         if (IS_ERR(ptr))
7943                 return PTR_ERR(ptr);
7944
7945         return (unsigned long) ptr;
7946 }
7947
7948 #endif /* !CONFIG_MMU */
7949
7950 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7951                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7952                 size_t, sigsz)
7953 {
7954         struct io_ring_ctx *ctx;
7955         long ret = -EBADF;
7956         int submitted = 0;
7957         struct fd f;
7958
7959         io_run_task_work();
7960
7961         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7962                 return -EINVAL;
7963
7964         f = fdget(fd);
7965         if (!f.file)
7966                 return -EBADF;
7967
7968         ret = -EOPNOTSUPP;
7969         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7970                 goto out_fput;
7971
7972         ret = -ENXIO;
7973         ctx = f.file->private_data;
7974         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7975                 goto out_fput;
7976
7977         /*
7978          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7979          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7980          * we were asked to.
7981          */
7982         ret = 0;
7983         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7984                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7985                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7986                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7987                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7988                 submitted = to_submit;
7989         } else if (to_submit) {
7990                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7991                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7992                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7993
7994                 if (submitted != to_submit)
7995                         goto out;
7996         }
7997         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7998                 unsigned nr_events = 0;
7999
8000                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8001
8002                 /*
8003                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8004                  * space applications don't need to do io completion events
8005                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8006                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8007                  */
8008                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8009                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8010                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
8011                 } else {
8012                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8013                 }
8014         }
8015
8016 out:
8017         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8018 out_fput:
8019         fdput(f);
8020         return submitted ? submitted : ret;
8021 }
8022
8023 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8024 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8025 {
8026         const struct cred *cred = p;
8027         struct seq_file *m = data;
8028         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8029         struct group_info *gi;
8030         kernel_cap_t cap;
8031         unsigned __capi;
8032         int g;
8033
8034         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8035         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8036         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8037         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8038         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8039         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8040         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8041         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8042         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8043         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8044         gi = cred->group_info;
8045         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8046                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8047                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8048         }
8049         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8050         cap = cred->cap_effective;
8051         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8052                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8053         seq_putc(m, '\n');
8054         return 0;
8055 }
8056
8057 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8058 {
8059         int i;
8060
8061         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8062         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8063         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8064                 struct fixed_file_table *table;
8065                 struct file *f;
8066
8067                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8068                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8069                 if (f)
8070                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8071                 else
8072                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8073         }
8074         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8075         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8076                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8077
8078                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8079                                                 (unsigned int) buf->len);
8080         }
8081         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8082                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8083                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8084         }
8085         seq_printf(m, "PollList:\n");
8086         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8087         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8088                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8089                 struct io_kiocb *req;
8090
8091                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8092                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8093                                         req->task->task_works != NULL);
8094         }
8095         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8096         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8097 }
8098
8099 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8100 {
8101         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8102
8103         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8104                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8105                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8106         }
8107 }
8108 #endif
8109
8110 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8111         .release        = io_uring_release,
8112         .flush          = io_uring_flush,
8113         .mmap           = io_uring_mmap,
8114 #ifndef CONFIG_MMU
8115         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8116         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8117 #endif
8118         .poll           = io_uring_poll,
8119         .fasync         = io_uring_fasync,
8120 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8121         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8122 #endif
8123 };
8124
8125 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8126                                   struct io_uring_params *p)
8127 {
8128         struct io_rings *rings;
8129         size_t size, sq_array_offset;
8130
8131         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8132         if (size == SIZE_MAX)
8133                 return -EOVERFLOW;
8134
8135         rings = io_mem_alloc(size);
8136         if (!rings)
8137                 return -ENOMEM;
8138
8139         ctx->rings = rings;
8140         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8141         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8142         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8143         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8144         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8145         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8146         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8147         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8148         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8149
8150         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8151         if (size == SIZE_MAX) {
8152                 io_mem_free(ctx->rings);
8153                 ctx->rings = NULL;
8154                 return -EOVERFLOW;
8155         }
8156
8157         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8158         if (!ctx->sq_sqes) {
8159                 io_mem_free(ctx->rings);
8160                 ctx->rings = NULL;
8161                 return -ENOMEM;
8162         }
8163
8164         return 0;
8165 }
8166
8167 /*
8168  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8169  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8170  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8171  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8172  */
8173 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8174 {
8175         struct file *file;
8176         int ret;
8177
8178 #if defined(CONFIG_UNIX)
8179         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8180                                 &ctx->ring_sock);
8181         if (ret)
8182                 return ret;
8183 #endif
8184
8185         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8186         if (ret < 0)
8187                 goto err;
8188
8189         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8190                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8191         if (IS_ERR(file)) {
8192                 put_unused_fd(ret);
8193                 ret = PTR_ERR(file);
8194                 goto err;
8195         }
8196
8197 #if defined(CONFIG_UNIX)
8198         ctx->ring_sock->file = file;
8199 #endif
8200         fd_install(ret, file);
8201         return ret;
8202 err:
8203 #if defined(CONFIG_UNIX)
8204         sock_release(ctx->ring_sock);
8205         ctx->ring_sock = NULL;
8206 #endif
8207         return ret;
8208 }
8209
8210 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8211                            struct io_uring_params __user *params)
8212 {
8213         struct user_struct *user = NULL;
8214         struct io_ring_ctx *ctx;
8215         bool limit_mem;
8216         int ret;
8217
8218         if (!entries)
8219                 return -EINVAL;
8220         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8221                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8222                         return -EINVAL;
8223                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8224         }
8225
8226         /*
8227          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8228          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8229          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8230          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8231          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8232          * of CQ ring entries manually.
8233          */
8234         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8235         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8236                 /*
8237                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8238                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8239                  * any cq vs sq ring sizing.
8240                  */
8241                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8242                         return -EINVAL;
8243                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8244                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8245                                 return -EINVAL;
8246                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8247                 }
8248                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8249         } else {
8250                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8251         }
8252
8253         user = get_uid(current_user());
8254         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8255
8256         if (limit_mem) {
8257                 ret = __io_account_mem(user,
8258                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8259                 if (ret) {
8260                         free_uid(user);
8261                         return ret;
8262                 }
8263         }
8264
8265         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8266         if (!ctx) {
8267                 if (limit_mem)
8268                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8269                                                                 p->cq_entries));
8270                 free_uid(user);
8271                 return -ENOMEM;
8272         }
8273         ctx->compat = in_compat_syscall();
8274         ctx->user = user;
8275         ctx->creds = get_current_cred();
8276
8277         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8278         if (ret)
8279                 goto err;
8280
8281         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8282         if (ret)
8283                 goto err;
8284
8285         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8286         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8287         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8288         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8289         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8290         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8291         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8292         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8293
8294         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8295         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8296         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8297         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8298         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8299         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8300         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8301         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8302
8303         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8304                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8305                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8306                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8307
8308         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8309                 ret = -EFAULT;
8310                 goto err;
8311         }
8312         /*
8313          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8314          * having closed it before we finish setup
8315          */
8316         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8317         if (ret < 0)
8318                 goto err;
8319
8320         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8321         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8322                        ACCT_LOCKED);
8323         ctx->limit_mem = limit_mem;
8324         return ret;
8325 err:
8326         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8327         return ret;
8328 }
8329
8330 /*
8331  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8332  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8333  * params structure passed in.
8334  */
8335 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8336 {
8337         struct io_uring_params p;
8338         int i;
8339
8340         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8341                 return -EFAULT;
8342         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8343                 if (p.resv[i])
8344                         return -EINVAL;
8345         }
8346
8347         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8348                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8349                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8350                 return -EINVAL;
8351
8352         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8353 }
8354
8355 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8356                 struct io_uring_params __user *, params)
8357 {
8358         return io_uring_setup(entries, params);
8359 }
8360
8361 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8362 {
8363         struct io_uring_probe *p;
8364         size_t size;
8365         int i, ret;
8366
8367         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8368         if (size == SIZE_MAX)
8369                 return -EOVERFLOW;
8370         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8371         if (!p)
8372                 return -ENOMEM;
8373
8374         ret = -EFAULT;
8375         if (copy_from_user(p, arg, size))
8376                 goto out;
8377         ret = -EINVAL;
8378         if (memchr_inv(p, 0, size))
8379                 goto out;
8380
8381         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8382         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8383                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8384
8385         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8386                 p->ops[i].op = i;
8387                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8388                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8389         }
8390         p->ops_len = i;
8391
8392         ret = 0;
8393         if (copy_to_user(arg, p, size))
8394                 ret = -EFAULT;
8395 out:
8396         kfree(p);
8397         return ret;
8398 }
8399
8400 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8401 {
8402         const struct cred *creds = get_current_cred();
8403         int id;
8404
8405         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8406                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8407         if (id < 0)
8408                 put_cred(creds);
8409         return id;
8410 }
8411
8412 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8413 {
8414         const struct cred *old_creds;
8415
8416         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8417         if (old_creds) {
8418                 put_cred(old_creds);
8419                 return 0;
8420         }
8421
8422         return -EINVAL;
8423 }
8424
8425 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8426 {
8427         switch (op) {
8428         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8429         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8430         case IORING_REGISTER_PROBE:
8431         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8432         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8433                 return false;
8434         default:
8435                 return true;
8436         }
8437 }
8438
8439 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8440                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8441         __releases(ctx->uring_lock)
8442         __acquires(ctx->uring_lock)
8443 {
8444         int ret;
8445
8446         /*
8447          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8448          * someone else killed the ctx or is already going through
8449          * io_uring_register().
8450          */
8451         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8452                 return -ENXIO;
8453
8454         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8455                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8456
8457                 /*
8458                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8459                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8460                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8461                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8462                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8463                  * after we've killed the percpu ref.
8464                  */
8465                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8466                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8467                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8468                 if (ret) {
8469                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8470                         ret = -EINTR;
8471                         goto out;
8472                 }
8473         }
8474
8475         switch (opcode) {
8476         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8477                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8478                 break;
8479         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8480                 ret = -EINVAL;
8481                 if (arg || nr_args)
8482                         break;
8483                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8484                 break;
8485         case IORING_REGISTER_FILES:
8486                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8487                 break;
8488         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8489                 ret = -EINVAL;
8490                 if (arg || nr_args)
8491                         break;
8492                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8493                 break;
8494         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8495                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8496                 break;
8497         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8498         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8499                 ret = -EINVAL;
8500                 if (nr_args != 1)
8501                         break;
8502                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8503                 if (ret)
8504                         break;
8505                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8506                         ctx->eventfd_async = 1;
8507                 else
8508                         ctx->eventfd_async = 0;
8509                 break;
8510         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8511                 ret = -EINVAL;
8512                 if (arg || nr_args)
8513                         break;
8514                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8515                 break;
8516         case IORING_REGISTER_PROBE:
8517                 ret = -EINVAL;
8518                 if (!arg || nr_args > 256)
8519                         break;
8520                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8521                 break;
8522         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8523                 ret = -EINVAL;
8524                 if (arg || nr_args)
8525                         break;
8526                 ret = io_register_personality(ctx);
8527                 break;
8528         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8529                 ret = -EINVAL;
8530                 if (arg)
8531                         break;
8532                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8533                 break;
8534         default:
8535                 ret = -EINVAL;
8536                 break;
8537         }
8538
8539         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8540                 /* bring the ctx back to life */
8541                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8542 out:
8543                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8544         }
8545         return ret;
8546 }
8547
8548 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8549                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8550 {
8551         struct io_ring_ctx *ctx;
8552         long ret = -EBADF;
8553         struct fd f;
8554
8555         f = fdget(fd);
8556         if (!f.file)
8557                 return -EBADF;
8558
8559         ret = -EOPNOTSUPP;
8560         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8561                 goto out_fput;
8562
8563         ctx = f.file->private_data;
8564
8565         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8566         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8567         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8568         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8569                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8570 out_fput:
8571         fdput(f);
8572         return ret;
8573 }
8574
8575 static int __init io_uring_init(void)
8576 {
8577 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8578         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8579         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8580 } while (0)
8581
8582 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8583         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8584         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8591         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8593         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8594         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8595         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8597         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8604         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8605         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8606         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8607         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8608         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8609         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8610         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8611         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8612         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8613
8614         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8615         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8616         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8617         return 0;
8618 };
8619 __initcall(io_uring_init);