6ba101cd46618c53334c146e29852a50f4d34265
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
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 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
107
108 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
111                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
112                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
204 };
205
206 struct io_mapped_ubuf {
207         u64             ubuf;
208         u64             ubuf_end;
209         unsigned int    nr_bvecs;
210         unsigned long   acct_pages;
211         struct bio_vec  bvec[];
212 };
213
214 struct io_ring_ctx;
215
216 struct io_overflow_cqe {
217         struct io_uring_cqe cqe;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 struct io_fixed_file {
222         /* file * with additional FFS_* flags */
223         unsigned long file_ptr;
224 };
225
226 struct io_rsrc_put {
227         struct list_head list;
228         u64 tag;
229         union {
230                 void *rsrc;
231                 struct file *file;
232                 struct io_mapped_ubuf *buf;
233         };
234 };
235
236 struct io_file_table {
237         /* two level table */
238         struct io_fixed_file **files;
239 };
240
241 struct io_rsrc_node {
242         struct percpu_ref               refs;
243         struct list_head                node;
244         struct list_head                rsrc_list;
245         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
246         struct llist_node               llist;
247         bool                            done;
248 };
249
250 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
251
252 struct io_rsrc_data {
253         struct io_ring_ctx              *ctx;
254
255         u64                             **tags;
256         unsigned int                    nr;
257         rsrc_put_fn                     *do_put;
258         atomic_t                        refs;
259         struct completion               done;
260         bool                            quiesce;
261 };
262
263 struct io_buffer {
264         struct list_head list;
265         __u64 addr;
266         __u32 len;
267         __u16 bid;
268 };
269
270 struct io_restriction {
271         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
272         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
273         u8 sqe_flags_allowed;
274         u8 sqe_flags_required;
275         bool registered;
276 };
277
278 enum {
279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
281 };
282
283 struct io_sq_data {
284         refcount_t              refs;
285         atomic_t                park_pending;
286         struct mutex            lock;
287
288         /* ctx's that are using this sqd */
289         struct list_head        ctx_list;
290
291         struct task_struct      *thread;
292         struct wait_queue_head  wait;
293
294         unsigned                sq_thread_idle;
295         int                     sq_cpu;
296         pid_t                   task_pid;
297         pid_t                   task_tgid;
298
299         unsigned long           state;
300         struct completion       exited;
301 };
302
303 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
304 #define IO_COMPL_BATCH                  32
305 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
306 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
307
308 struct io_comp_state {
309         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
310         unsigned int            nr;
311         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
312         struct list_head        free_list;
313 };
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         struct blk_plug         plug;
322         struct io_submit_link   link;
323
324         /*
325          * io_kiocb alloc cache
326          */
327         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
328         unsigned int            free_reqs;
329
330         bool                    plug_started;
331
332         /*
333          * Batch completion logic
334          */
335         struct io_comp_state    comp;
336
337         /*
338          * File reference cache
339          */
340         struct file             *file;
341         unsigned int            fd;
342         unsigned int            file_refs;
343         unsigned int            ios_left;
344 };
345
346 struct io_ring_ctx {
347         /* const or read-mostly hot data */
348         struct {
349                 struct percpu_ref       refs;
350
351                 struct io_rings         *rings;
352                 unsigned int            flags;
353                 unsigned int            compat: 1;
354                 unsigned int            drain_next: 1;
355                 unsigned int            eventfd_async: 1;
356                 unsigned int            restricted: 1;
357                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
358                 unsigned int            drain_active: 1;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         /* submission data */
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364
365                 /*
366                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
367                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
368                  *
369                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
370                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
371                  * the queue when needed.
372                  *
373                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
374                  * array.
375                  */
376                 u32                     *sq_array;
377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
378                 unsigned                cached_sq_head;
379                 unsigned                sq_entries;
380                 struct list_head        defer_list;
381
382                 /*
383                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
384                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
385                  */
386                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
387                 struct io_file_table    file_table;
388                 unsigned                nr_user_files;
389                 unsigned                nr_user_bufs;
390                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
391
392                 struct io_submit_state  submit_state;
393                 struct list_head        timeout_list;
394                 struct list_head        cq_overflow_list;
395                 struct xarray           io_buffers;
396                 struct xarray           personalities;
397                 u32                     pers_next;
398                 unsigned                sq_thread_idle;
399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
400
401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
402         struct list_head        locked_free_list;
403         unsigned int            locked_free_nr;
404
405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
407
408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
409         struct list_head        sqd_list;
410
411         unsigned long           check_cq_overflow;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
417                 struct wait_queue_head  poll_wait;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 unsigned                cq_last_tm_flush;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_queue;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct io_restriction           restrictions;
441
442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
443         struct {
444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
448
449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
453         };
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct {
457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
458                         struct socket           *ring_sock;
459                 #endif
460                 /* hashed buffered write serialization */
461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
462
463                 /* Only used for accounting purposes */
464                 struct user_struct              *user;
465                 struct mm_struct                *mm_account;
466
467                 /* ctx exit and cancelation */
468                 struct llist_head               fallback_llist;
469                 struct delayed_work             fallback_work;
470                 struct work_struct              exit_work;
471                 struct list_head                tctx_list;
472                 struct completion               ref_comp;
473         };
474 };
475
476 struct io_uring_task {
477         /* submission side */
478         int                     cached_refs;
479         struct xarray           xa;
480         struct wait_queue_head  wait;
481         const struct io_ring_ctx *last;
482         struct io_wq            *io_wq;
483         struct percpu_counter   inflight;
484         atomic_t                inflight_tracked;
485         atomic_t                in_idle;
486
487         spinlock_t              task_lock;
488         struct io_wq_work_list  task_list;
489         unsigned long           task_state;
490         struct callback_head    task_work;
491 };
492
493 /*
494  * First field must be the file pointer in all the
495  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
496  */
497 struct io_poll_iocb {
498         struct file                     *file;
499         struct wait_queue_head          *head;
500         __poll_t                        events;
501         bool                            done;
502         bool                            canceled;
503         struct wait_queue_entry         wait;
504 };
505
506 struct io_poll_update {
507         struct file                     *file;
508         u64                             old_user_data;
509         u64                             new_user_data;
510         __poll_t                        events;
511         bool                            update_events;
512         bool                            update_user_data;
513 };
514
515 struct io_close {
516         struct file                     *file;
517         int                             fd;
518 };
519
520 struct io_timeout_data {
521         struct io_kiocb                 *req;
522         struct hrtimer                  timer;
523         struct timespec64               ts;
524         enum hrtimer_mode               mode;
525 };
526
527 struct io_accept {
528         struct file                     *file;
529         struct sockaddr __user          *addr;
530         int __user                      *addr_len;
531         int                             flags;
532         unsigned long                   nofile;
533 };
534
535 struct io_sync {
536         struct file                     *file;
537         loff_t                          len;
538         loff_t                          off;
539         int                             flags;
540         int                             mode;
541 };
542
543 struct io_cancel {
544         struct file                     *file;
545         u64                             addr;
546 };
547
548 struct io_timeout {
549         struct file                     *file;
550         u32                             off;
551         u32                             target_seq;
552         struct list_head                list;
553         /* head of the link, used by linked timeouts only */
554         struct io_kiocb                 *head;
555 };
556
557 struct io_timeout_rem {
558         struct file                     *file;
559         u64                             addr;
560
561         /* timeout update */
562         struct timespec64               ts;
563         u32                             flags;
564 };
565
566 struct io_rw {
567         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
568         struct kiocb                    kiocb;
569         u64                             addr;
570         u64                             len;
571 };
572
573 struct io_connect {
574         struct file                     *file;
575         struct sockaddr __user          *addr;
576         int                             addr_len;
577 };
578
579 struct io_sr_msg {
580         struct file                     *file;
581         union {
582                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
583                 struct user_msghdr __user       *umsg;
584                 void __user                     *buf;
585         };
586         int                             msg_flags;
587         int                             bgid;
588         size_t                          len;
589         struct io_buffer                *kbuf;
590 };
591
592 struct io_open {
593         struct file                     *file;
594         int                             dfd;
595         struct filename                 *filename;
596         struct open_how                 how;
597         unsigned long                   nofile;
598 };
599
600 struct io_rsrc_update {
601         struct file                     *file;
602         u64                             arg;
603         u32                             nr_args;
604         u32                             offset;
605 };
606
607 struct io_fadvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             offset;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_madvise {
615         struct file                     *file;
616         u64                             addr;
617         u32                             len;
618         u32                             advice;
619 };
620
621 struct io_epoll {
622         struct file                     *file;
623         int                             epfd;
624         int                             op;
625         int                             fd;
626         struct epoll_event              event;
627 };
628
629 struct io_splice {
630         struct file                     *file_out;
631         struct file                     *file_in;
632         loff_t                          off_out;
633         loff_t                          off_in;
634         u64                             len;
635         unsigned int                    flags;
636 };
637
638 struct io_provide_buf {
639         struct file                     *file;
640         __u64                           addr;
641         __u32                           len;
642         __u32                           bgid;
643         __u16                           nbufs;
644         __u16                           bid;
645 };
646
647 struct io_statx {
648         struct file                     *file;
649         int                             dfd;
650         unsigned int                    mask;
651         unsigned int                    flags;
652         const char __user               *filename;
653         struct statx __user             *buffer;
654 };
655
656 struct io_shutdown {
657         struct file                     *file;
658         int                             how;
659 };
660
661 struct io_rename {
662         struct file                     *file;
663         int                             old_dfd;
664         int                             new_dfd;
665         struct filename                 *oldpath;
666         struct filename                 *newpath;
667         int                             flags;
668 };
669
670 struct io_unlink {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         int                             flags;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_completion {
678         struct file                     *file;
679         struct list_head                list;
680         u32                             cflags;
681 };
682
683 struct io_async_connect {
684         struct sockaddr_storage         address;
685 };
686
687 struct io_async_msghdr {
688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
689         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
690         struct iovec                    *free_iov;
691         struct sockaddr __user          *uaddr;
692         struct msghdr                   msg;
693         struct sockaddr_storage         addr;
694 };
695
696 struct io_async_rw {
697         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
698         const struct iovec              *free_iovec;
699         struct iov_iter                 iter;
700         size_t                          bytes_done;
701         struct wait_page_queue          wpq;
702 };
703
704 enum {
705         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
706         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
707         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
708         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
709         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
710         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
711
712         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
713         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
714         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
715         REQ_F_CUR_POS_BIT,
716         REQ_F_NOWAIT_BIT,
717         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
718         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
719         REQ_F_POLLED_BIT,
720         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
721         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
722         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
723         REQ_F_REISSUE_BIT,
724         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
725         REQ_F_CREDS_BIT,
726         /* keep async read/write and isreg together and in order */
727         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
728         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
729         REQ_F_ISREG_BIT,
730
731         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
732         __REQ_F_LAST_BIT,
733 };
734
735 enum {
736         /* ctx owns file */
737         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
738         /* drain existing IO first */
739         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
740         /* linked sqes */
741         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
742         /* doesn't sever on completion < 0 */
743         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
744         /* IOSQE_ASYNC */
745         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
746         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
747         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
748
749         /* fail rest of links */
750         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
751         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
752         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
753         /* read/write uses file position */
754         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
755         /* must not punt to workers */
756         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
757         /* has or had linked timeout */
758         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
759         /* needs cleanup */
760         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
761         /* already went through poll handler */
762         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
763         /* buffer already selected */
764         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
765         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
766         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
767         /* completion is deferred through io_comp_state */
768         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
769         /* caller should reissue async */
770         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
771         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
772         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
773         /* supports async reads */
774         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
775         /* supports async writes */
776         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
777         /* regular file */
778         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
779         /* has creds assigned */
780         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
781 };
782
783 struct async_poll {
784         struct io_poll_iocb     poll;
785         struct io_poll_iocb     *double_poll;
786 };
787
788 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
789
790 struct io_task_work {
791         union {
792                 struct io_wq_work_node  node;
793                 struct llist_node       fallback_node;
794         };
795         io_req_tw_func_t                func;
796 };
797
798 enum {
799         IORING_RSRC_FILE                = 0,
800         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
801 };
802
803 /*
804  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
805  * as the first entry in their struct definition. So you can
806  * access the file pointer through any of the sub-structs,
807  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
808  */
809 struct io_kiocb {
810         union {
811                 struct file             *file;
812                 struct io_rw            rw;
813                 struct io_poll_iocb     poll;
814                 struct io_poll_update   poll_update;
815                 struct io_accept        accept;
816                 struct io_sync          sync;
817                 struct io_cancel        cancel;
818                 struct io_timeout       timeout;
819                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
820                 struct io_connect       connect;
821                 struct io_sr_msg        sr_msg;
822                 struct io_open          open;
823                 struct io_close         close;
824                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
825                 struct io_fadvise       fadvise;
826                 struct io_madvise       madvise;
827                 struct io_epoll         epoll;
828                 struct io_splice        splice;
829                 struct io_provide_buf   pbuf;
830                 struct io_statx         statx;
831                 struct io_shutdown      shutdown;
832                 struct io_rename        rename;
833                 struct io_unlink        unlink;
834                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
835                 struct io_completion    compl;
836         };
837
838         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
839         void                            *async_data;
840         u8                              opcode;
841         /* polled IO has completed */
842         u8                              iopoll_completed;
843
844         u16                             buf_index;
845         u32                             result;
846
847         struct io_ring_ctx              *ctx;
848         unsigned int                    flags;
849         atomic_t                        refs;
850         struct task_struct              *task;
851         u64                             user_data;
852
853         struct io_kiocb                 *link;
854         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
855
856         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
857         struct list_head                inflight_entry;
858         struct io_task_work             io_task_work;
859         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
860         struct hlist_node               hash_node;
861         struct async_poll               *apoll;
862         struct io_wq_work               work;
863         const struct cred               *creds;
864
865         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
866         struct io_mapped_ubuf           *imu;
867 };
868
869 struct io_tctx_node {
870         struct list_head        ctx_node;
871         struct task_struct      *task;
872         struct io_ring_ctx      *ctx;
873 };
874
875 struct io_defer_entry {
876         struct list_head        list;
877         struct io_kiocb         *req;
878         u32                     seq;
879 };
880
881 struct io_op_def {
882         /* needs req->file assigned */
883         unsigned                needs_file : 1;
884         /* hash wq insertion if file is a regular file */
885         unsigned                hash_reg_file : 1;
886         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
887         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
888         /* opcode is not supported by this kernel */
889         unsigned                not_supported : 1;
890         /* set if opcode supports polled "wait" */
891         unsigned                pollin : 1;
892         unsigned                pollout : 1;
893         /* op supports buffer selection */
894         unsigned                buffer_select : 1;
895         /* do prep async if is going to be punted */
896         unsigned                needs_async_setup : 1;
897         /* should block plug */
898         unsigned                plug : 1;
899         /* size of async data needed, if any */
900         unsigned short          async_size;
901 };
902
903 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
904         [IORING_OP_NOP] = {},
905         [IORING_OP_READV] = {
906                 .needs_file             = 1,
907                 .unbound_nonreg_file    = 1,
908                 .pollin                 = 1,
909                 .buffer_select          = 1,
910                 .needs_async_setup      = 1,
911                 .plug                   = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
913         },
914         [IORING_OP_WRITEV] = {
915                 .needs_file             = 1,
916                 .hash_reg_file          = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollout                = 1,
919                 .needs_async_setup      = 1,
920                 .plug                   = 1,
921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
922         },
923         [IORING_OP_FSYNC] = {
924                 .needs_file             = 1,
925         },
926         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .plug                   = 1,
931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
932         },
933         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .hash_reg_file          = 1,
936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
937                 .pollout                = 1,
938                 .plug                   = 1,
939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
940         },
941         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
942                 .needs_file             = 1,
943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
944         },
945         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
946         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
947                 .needs_file             = 1,
948         },
949         [IORING_OP_SENDMSG] = {
950                 .needs_file             = 1,
951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
952                 .pollout                = 1,
953                 .needs_async_setup      = 1,
954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
955         },
956         [IORING_OP_RECVMSG] = {
957                 .needs_file             = 1,
958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
959                 .pollin                 = 1,
960                 .buffer_select          = 1,
961                 .needs_async_setup      = 1,
962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
963         },
964         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
965                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
966         },
967         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
968                 /* used by timeout updates' prep() */
969         },
970         [IORING_OP_ACCEPT] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollin                 = 1,
974         },
975         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
976         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
977                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
978         },
979         [IORING_OP_CONNECT] = {
980                 .needs_file             = 1,
981                 .unbound_nonreg_file    = 1,
982                 .pollout                = 1,
983                 .needs_async_setup      = 1,
984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
985         },
986         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
987                 .needs_file             = 1,
988         },
989         [IORING_OP_OPENAT] = {},
990         [IORING_OP_CLOSE] = {},
991         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
992         [IORING_OP_STATX] = {},
993         [IORING_OP_READ] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollin                 = 1,
997                 .buffer_select          = 1,
998                 .plug                   = 1,
999                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1000         },
1001         [IORING_OP_WRITE] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .plug                   = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1007         },
1008         [IORING_OP_FADVISE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1012         [IORING_OP_SEND] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1015                 .pollout                = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_RECV] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1020                 .pollin                 = 1,
1021                 .buffer_select          = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1024         },
1025         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_SPLICE] = {
1029                 .needs_file             = 1,
1030                 .hash_reg_file          = 1,
1031                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1034         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1035         [IORING_OP_TEE] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .hash_reg_file          = 1,
1038                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042         },
1043         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1044         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1045 };
1046
1047 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1049 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1050                                          struct task_struct *task,
1051                                          bool cancel_all);
1052 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1053 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1054
1055 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1056                                  long res, unsigned int cflags);
1057 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1059 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1060 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1061 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1063 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1064                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1065                                      unsigned nr_args);
1066 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1067 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1068                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1069 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1070 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1071
1072 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1073 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1074 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1075 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1076
1077 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *unused);
1078
1079 static struct kmem_cache *req_cachep;
1080
1081 static const struct file_operations io_uring_fops;
1082
1083 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1084 {
1085 #if defined(CONFIG_UNIX)
1086         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1088
1089                 return ctx->ring_sock->sk;
1090         }
1091 #endif
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1095
1096 #define io_for_each_link(pos, head) \
1097         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1098
1099 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1102
1103         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1104                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1105                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1106         }
1107 }
1108
1109 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1110 {
1111         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1112
1113         /* already at zero, wait for ->release() */
1114         if (!got)
1115                 wait_for_completion(compl);
1116         percpu_ref_resurrect(ref);
1117         if (got)
1118                 percpu_ref_put(ref);
1119 }
1120
1121 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1122                           bool cancel_all)
1123 {
1124         struct io_kiocb *req;
1125
1126         if (task && head->task != task)
1127                 return false;
1128         if (cancel_all)
1129                 return true;
1130
1131         io_for_each_link(req, head) {
1132                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1133                         return true;
1134         }
1135         return false;
1136 }
1137
1138 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1141 }
1142
1143 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1144 {
1145         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1146
1147         complete(&ctx->ref_comp);
1148 }
1149
1150 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         return !req->timeout.off;
1153 }
1154
1155 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1156 {
1157         struct io_ring_ctx *ctx;
1158         int hash_bits;
1159
1160         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1161         if (!ctx)
1162                 return NULL;
1163
1164         /*
1165          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1166          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1167          */
1168         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1169         hash_bits -= 5;
1170         if (hash_bits <= 0)
1171                 hash_bits = 1;
1172         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1173         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1174                                         GFP_KERNEL);
1175         if (!ctx->cancel_hash)
1176                 goto err;
1177         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1178
1179         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1180         if (!ctx->dummy_ubuf)
1181                 goto err;
1182         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1183         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1184
1185         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1186                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1187                 goto err;
1188
1189         ctx->flags = p->flags;
1190         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1192         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1194         init_completion(&ctx->ref_comp);
1195         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1196         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1197         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1198         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1199         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1203         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1205         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1206         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1207         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1209         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1210         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1211         return ctx;
1212 err:
1213         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1214         kfree(ctx->cancel_hash);
1215         kfree(ctx);
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1220 {
1221         struct io_rings *r = ctx->rings;
1222
1223         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1224         ctx->cq_extra--;
1225 }
1226
1227 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1228 {
1229         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1230                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1231
1232                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1233         }
1234
1235         return false;
1236 }
1237
1238 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1241                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1242                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1243         }
1244 }
1245
1246 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1250
1251         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1252                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1253                 req->creds = get_current_cred();
1254         }
1255
1256         req->work.list.next = NULL;
1257         req->work.flags = 0;
1258         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1259                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1260
1261         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1262                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1263                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1264         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1265                 if (def->unbound_nonreg_file)
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1267         }
1268
1269         switch (req->opcode) {
1270         case IORING_OP_SPLICE:
1271         case IORING_OP_TEE:
1272                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1273                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1274                 break;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1279 {
1280         struct io_kiocb *cur;
1281
1282         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1283                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1284
1285                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1286                 io_for_each_link(cur, req)
1287                         io_prep_async_work(cur);
1288                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1289         } else {
1290                 io_for_each_link(cur, req)
1291                         io_prep_async_work(cur);
1292         }
1293 }
1294
1295 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1296 {
1297         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1298         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1299         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1300
1301         BUG_ON(!tctx);
1302         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1303
1304         /* init ->work of the whole link before punting */
1305         io_prep_async_link(req);
1306
1307         /*
1308          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1309          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1310          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1311          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1312          * worker for it).
1313          */
1314         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1315                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1316
1317         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1318                                         &req->work, req->flags);
1319         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1320         if (link)
1321                 io_queue_linked_timeout(link);
1322 }
1323
1324 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1325         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1326 {
1327         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1328
1329         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1330                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1331                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1332                 list_del_init(&req->timeout.list);
1333                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1334                 io_put_req_deferred(req, 1);
1335         }
1336 }
1337
1338 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1339 {
1340         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1341                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1342                                                 struct io_defer_entry, list);
1343
1344                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1345                         break;
1346                 list_del_init(&de->list);
1347                 io_req_task_queue(de->req);
1348                 kfree(de);
1349         }
1350 }
1351
1352 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1355
1356         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1357                 u32 events_needed, events_got;
1358                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1359                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1360
1361                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1362                         break;
1363
1364                 /*
1365                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1366                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1367                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1368                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1369                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1370                  */
1371                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1372                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1373                 if (events_got < events_needed)
1374                         break;
1375
1376                 list_del_init(&req->timeout.list);
1377                 io_kill_timeout(req, 0);
1378         }
1379         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1380 }
1381
1382 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1383 {
1384         if (ctx->off_timeout_used)
1385                 io_flush_timeouts(ctx);
1386         if (ctx->drain_active)
1387                 io_queue_deferred(ctx);
1388 }
1389
1390 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1393                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1394         /* order cqe stores with ring update */
1395         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1396 }
1397
1398 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1399 {
1400         struct io_rings *r = ctx->rings;
1401
1402         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1403 }
1404
1405 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1406 {
1407         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1408 }
1409
1410 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1411 {
1412         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1413         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1414
1415         /*
1416          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1417          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1418          * fill the cq entry
1419          */
1420         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1421                 return NULL;
1422
1423         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1424         return &rings->cqes[tail & mask];
1425 }
1426
1427 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1428 {
1429         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1430                 return false;
1431         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1432                 return false;
1433         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1434 }
1435
1436 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1437 {
1438         /* see waitqueue_active() comment */
1439         smp_mb();
1440
1441         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1442                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1443         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1444                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1445         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1446                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1447         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1448                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1449                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1450         }
1451 }
1452
1453 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1454 {
1455         /* see waitqueue_active() comment */
1456         smp_mb();
1457
1458         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1459                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1460                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1461         }
1462         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1463                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1464         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1465                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1466                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1467         }
1468 }
1469
1470 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1471 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1472 {
1473         unsigned long flags;
1474         bool all_flushed, posted;
1475
1476         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1477                 return false;
1478
1479         posted = false;
1480         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1481         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1482                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1483                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1484
1485                 if (!cqe && !force)
1486                         break;
1487                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1488                                         struct io_overflow_cqe, list);
1489                 if (cqe)
1490                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1491                 else
1492                         io_account_cq_overflow(ctx);
1493
1494                 posted = true;
1495                 list_del(&ocqe->list);
1496                 kfree(ocqe);
1497         }
1498
1499         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1500         if (all_flushed) {
1501                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1502                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1503         }
1504
1505         if (posted)
1506                 io_commit_cqring(ctx);
1507         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1508         if (posted)
1509                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1510         return all_flushed;
1511 }
1512
1513 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1514 {
1515         bool ret = true;
1516
1517         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1518                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1519                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1520                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1521                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1522                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1523                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1524         }
1525
1526         return ret;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1531  * see commit f958d7b528b1 for details.
1532  */
1533 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1534         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1535
1536 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1539 }
1540
1541 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1542 {
1543         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1544         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1545 }
1546
1547 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1548 {
1549         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1550         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1551 }
1552
1553 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1556 }
1557
1558 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1559 {
1560         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1561         atomic_inc(&req->refs);
1562 }
1563
1564 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1565                                      long res, unsigned int cflags)
1566 {
1567         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1568
1569         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1570         if (!ocqe) {
1571                 /*
1572                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1573                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1574                  * on the floor.
1575                  */
1576                 io_account_cq_overflow(ctx);
1577                 return false;
1578         }
1579         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1580                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1581                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1582         }
1583         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1584         ocqe->cqe.res = res;
1585         ocqe->cqe.flags = cflags;
1586         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1587         return true;
1588 }
1589
1590 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1591                                           long res, unsigned int cflags)
1592 {
1593         struct io_uring_cqe *cqe;
1594
1595         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1596
1597         /*
1598          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1599          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1600          * the ring.
1601          */
1602         cqe = io_get_cqe(ctx);
1603         if (likely(cqe)) {
1604                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1605                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1606                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1607                 return true;
1608         }
1609         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1610 }
1611
1612 /* not as hot to bloat with inlining */
1613 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1614                                           long res, unsigned int cflags)
1615 {
1616         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1617 }
1618
1619 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1620                                  unsigned int cflags)
1621 {
1622         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1623         unsigned long flags;
1624
1625         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1626         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1627         /*
1628          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1629          * free_list cache.
1630          */
1631         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1632                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1633                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1634                                 io_disarm_next(req);
1635                         if (req->link) {
1636                                 io_req_task_queue(req->link);
1637                                 req->link = NULL;
1638                         }
1639                 }
1640                 io_dismantle_req(req);
1641                 io_put_task(req->task, 1);
1642                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1643                 ctx->locked_free_nr++;
1644         } else {
1645                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1646                         req = NULL;
1647         }
1648         io_commit_cqring(ctx);
1649         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1650
1651         if (req) {
1652                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1653                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1654         }
1655 }
1656
1657 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1660 }
1661
1662 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1663                                   unsigned int cflags)
1664 {
1665         if (io_req_needs_clean(req))
1666                 io_clean_op(req);
1667         req->result = res;
1668         req->compl.cflags = cflags;
1669         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1670 }
1671
1672 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1673                                      long res, unsigned cflags)
1674 {
1675         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1676                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1677         else
1678                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1679 }
1680
1681 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1682 {
1683         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1684 }
1685
1686 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1687 {
1688         req_set_fail(req);
1689         io_put_req(req);
1690         io_req_complete_post(req, res, 0);
1691 }
1692
1693 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1694                                         struct io_comp_state *cs)
1695 {
1696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1697         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1698         ctx->locked_free_nr = 0;
1699         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1700 }
1701
1702 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1703 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1704 {
1705         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1706         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1707         int nr;
1708
1709         /*
1710          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1711          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1712          * side cache.
1713          */
1714         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1715                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1716
1717         nr = state->free_reqs;
1718         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1719                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1720                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1721
1722                 list_del(&req->compl.list);
1723                 state->reqs[nr++] = req;
1724                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1725                         break;
1726         }
1727
1728         state->free_reqs = nr;
1729         return nr != 0;
1730 }
1731
1732 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1733 {
1734         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1735
1736         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1737
1738         if (!state->free_reqs) {
1739                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1740                 int ret, i;
1741
1742                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1743                         goto got_req;
1744
1745                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1746                                             state->reqs);
1747
1748                 /*
1749                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1750                  * retry single alloc to be on the safe side.
1751                  */
1752                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1753                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1754                         if (!state->reqs[0])
1755                                 return NULL;
1756                         ret = 1;
1757                 }
1758
1759                 /*
1760                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1761                  * do that in advance and keep valid on free.
1762                  */
1763                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1764                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1765
1766                         req->ctx = ctx;
1767                         req->link = NULL;
1768                         req->async_data = NULL;
1769                         /* not necessary, but safer to zero */
1770                         req->result = 0;
1771                 }
1772                 state->free_reqs = ret;
1773         }
1774 got_req:
1775         state->free_reqs--;
1776         return state->reqs[state->free_reqs];
1777 }
1778
1779 static inline void io_put_file(struct file *file)
1780 {
1781         if (file)
1782                 fput(file);
1783 }
1784
1785 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1786 {
1787         unsigned int flags = req->flags;
1788
1789         if (io_req_needs_clean(req))
1790                 io_clean_op(req);
1791         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1792                 io_put_file(req->file);
1793         if (req->fixed_rsrc_refs)
1794                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1795         if (req->async_data) {
1796                 kfree(req->async_data);
1797                 req->async_data = NULL;
1798         }
1799 }
1800
1801 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1802 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1803 {
1804         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1805
1806         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1807         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1808                 wake_up(&tctx->wait);
1809         put_task_struct_many(task, nr);
1810 }
1811
1812 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1815
1816         io_dismantle_req(req);
1817         io_put_task(req->task, 1);
1818
1819         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1820         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1821 }
1822
1823 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1824 {
1825         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1826
1827         req->link = nxt->link;
1828         nxt->link = NULL;
1829 }
1830
1831 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1832         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1833 {
1834         struct io_kiocb *link = req->link;
1835
1836         /*
1837          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1838          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1839          */
1840         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1841                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1842
1843                 io_remove_next_linked(req);
1844                 link->timeout.head = NULL;
1845                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1846                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1847                                              -ECANCELED, 0);
1848                         io_put_req_deferred(link, 1);
1849                         return true;
1850                 }
1851         }
1852         return false;
1853 }
1854
1855 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1856         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1857 {
1858         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1859
1860         req->link = NULL;
1861         while (link) {
1862                 nxt = link->link;
1863                 link->link = NULL;
1864
1865                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1866                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1867                 io_put_req_deferred(link, 2);
1868                 link = nxt;
1869         }
1870 }
1871
1872 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1873         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1874 {
1875         bool posted = false;
1876
1877         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1878                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1879         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1880                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1881                 posted |= (req->link != NULL);
1882                 io_fail_links(req);
1883         }
1884         return posted;
1885 }
1886
1887 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         struct io_kiocb *nxt;
1890
1891         /*
1892          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1893          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1894          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1895          * of the chain.
1896          */
1897         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1898                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1899                 unsigned long flags;
1900                 bool posted;
1901
1902                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1903                 posted = io_disarm_next(req);
1904                 if (posted)
1905                         io_commit_cqring(req->ctx);
1906                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1907                 if (posted)
1908                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1909         }
1910         nxt = req->link;
1911         req->link = NULL;
1912         return nxt;
1913 }
1914
1915 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1916 {
1917         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1918                 return NULL;
1919         return __io_req_find_next(req);
1920 }
1921
1922 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1923 {
1924         if (!ctx)
1925                 return;
1926         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1927                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1928                 io_submit_flush_completions(ctx);
1929                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1930         }
1931         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1932 }
1933
1934 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1935 {
1936         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1937         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1938                                                   task_work);
1939
1940         while (1) {
1941                 struct io_wq_work_node *node;
1942
1943                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1944                 node = tctx->task_list.first;
1945                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1946                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1947
1948                 while (node) {
1949                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1950                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1951                                                             io_task_work.node);
1952
1953                         if (req->ctx != ctx) {
1954                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1955                                 ctx = req->ctx;
1956                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1957                         }
1958                         req->io_task_work.func(req);
1959                         node = next;
1960                 }
1961                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1962                         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1963                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1964                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1965                                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1966                                 break;
1967                         }
1968                         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1969                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1970                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1971                                 break;
1972                 }
1973                 cond_resched();
1974         }
1975
1976         ctx_flush_and_put(ctx);
1977 }
1978
1979 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1980 {
1981         struct task_struct *tsk = req->task;
1982         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1983         enum task_work_notify_mode notify;
1984         struct io_wq_work_node *node;
1985         unsigned long flags;
1986
1987         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1988
1989         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1990         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1991         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1992
1993         /* task_work already pending, we're done */
1994         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1995             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1996                 return;
1997         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1998                 goto fail;
1999
2000         /*
2001          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2002          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2003          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2004          * will do the job.
2005          */
2006         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2007         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2008                 wake_up_process(tsk);
2009                 return;
2010         }
2011 fail:
2012         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2013         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2014         node = tctx->task_list.first;
2015         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2016         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2017
2018         while (node) {
2019                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2020                 node = node->next;
2021                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2022                               &req->ctx->fallback_llist))
2023                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2028 {
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2032         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2033         io_req_complete_failed(req, req->result);
2034         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2035 }
2036
2037 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2040
2041         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2043         if (!(req->task->flags & PF_EXITING) && !req->task->in_execve)
2044                 __io_queue_sqe(req);
2045         else
2046                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2047         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2051 {
2052         req->result = ret;
2053         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2054         io_req_task_work_add(req);
2055 }
2056
2057 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2060         io_req_task_work_add(req);
2061 }
2062
2063 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2066         io_req_task_work_add(req);
2067 }
2068
2069 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2072
2073         if (nxt)
2074                 io_req_task_queue(nxt);
2075 }
2076
2077 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2078 {
2079         io_queue_next(req);
2080         __io_free_req(req);
2081 }
2082
2083 struct req_batch {
2084         struct task_struct      *task;
2085         int                     task_refs;
2086         int                     ctx_refs;
2087 };
2088
2089 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2090 {
2091         rb->task_refs = 0;
2092         rb->ctx_refs = 0;
2093         rb->task = NULL;
2094 }
2095
2096 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2097                                      struct req_batch *rb)
2098 {
2099         if (rb->task)
2100                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2101         if (rb->ctx_refs)
2102                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2103 }
2104
2105 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2106                               struct io_submit_state *state)
2107 {
2108         io_queue_next(req);
2109         io_dismantle_req(req);
2110
2111         if (req->task != rb->task) {
2112                 if (rb->task)
2113                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2114                 rb->task = req->task;
2115                 rb->task_refs = 0;
2116         }
2117         rb->task_refs++;
2118         rb->ctx_refs++;
2119
2120         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2121                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2122         else
2123                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2124 }
2125
2126 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2127 {
2128         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2129         int i, nr = cs->nr;
2130         struct req_batch rb;
2131
2132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2133         for (i = 0; i < nr; i++) {
2134                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2135
2136                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2137                                         req->compl.cflags);
2138         }
2139         io_commit_cqring(ctx);
2140         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2141         io_cqring_ev_posted(ctx);
2142
2143         io_init_req_batch(&rb);
2144         for (i = 0; i < nr; i++) {
2145                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2146
2147                 /* submission and completion refs */
2148                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2149                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2150         }
2151
2152         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2153         cs->nr = 0;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2158  * was the last reference to this request.
2159  */
2160 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2161 {
2162         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2163
2164         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2165                 nxt = io_req_find_next(req);
2166                 __io_free_req(req);
2167         }
2168         return nxt;
2169 }
2170
2171 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         if (req_ref_put_and_test(req))
2174                 io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2178 {
2179         req->io_task_work.func = io_free_req;
2180         io_req_task_work_add(req);
2181 }
2182
2183 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2184 {
2185         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2186                 io_free_req_deferred(req);
2187 }
2188
2189 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2190 {
2191         /* See comment at the top of this file */
2192         smp_rmb();
2193         return __io_cqring_events(ctx);
2194 }
2195
2196 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2197 {
2198         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2199
2200         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2201         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2202 }
2203
2204 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2205 {
2206         unsigned int cflags;
2207
2208         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2209         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2210         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2211         kfree(kbuf);
2212         return cflags;
2213 }
2214
2215 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         struct io_buffer *kbuf;
2218
2219         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2220         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2221 }
2222
2223 static inline bool io_run_task_work(void)
2224 {
2225         if (current->task_works) {
2226                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2227                 task_work_run();
2228                 return true;
2229         }
2230
2231         return false;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Find and free completed poll iocbs
2236  */
2237 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2238                                struct list_head *done, bool resubmit)
2239 {
2240         struct req_batch rb;
2241         struct io_kiocb *req;
2242
2243         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2244         smp_rmb();
2245
2246         io_init_req_batch(&rb);
2247         while (!list_empty(done)) {
2248                 int cflags = 0;
2249
2250                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2251                 list_del(&req->inflight_entry);
2252
2253                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN && resubmit &&
2254                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2255                         req->iopoll_completed = 0;
2256                         req_ref_get(req);
2257                         io_req_task_queue_reissue(req);
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2262                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2263
2264                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2265                 (*nr_events)++;
2266
2267                 if (req_ref_put_and_test(req))
2268                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2269         }
2270
2271         io_commit_cqring(ctx);
2272         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2273         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2274 }
2275
2276 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2277                         long min, bool resubmit)
2278 {
2279         struct io_kiocb *req, *tmp;
2280         LIST_HEAD(done);
2281         bool spin;
2282         int ret;
2283
2284         /*
2285          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2286          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2287          */
2288         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2289
2290         ret = 0;
2291         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2292                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2293
2294                 /*
2295                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2296                  * If we find a request that requires polling, break out
2297                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2298                  */
2299                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2300                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2301                         continue;
2302                 }
2303                 if (!list_empty(&done))
2304                         break;
2305
2306                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2307                 if (ret < 0)
2308                         break;
2309
2310                 /* iopoll may have completed current req */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313
2314                 if (ret && spin)
2315                         spin = false;
2316                 ret = 0;
2317         }
2318
2319         if (!list_empty(&done))
2320                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done, resubmit);
2321
2322         return ret;
2323 }
2324
2325 /*
2326  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2327  * find and complete them.
2328  */
2329 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2330 {
2331         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2332                 return;
2333
2334         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2335         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2336                 unsigned int nr_events = 0;
2337
2338                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, false);
2339
2340                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2341                 if (nr_events == 0)
2342                         break;
2343                 /*
2344                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2345                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2346                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2347                  */
2348                 if (need_resched()) {
2349                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2350                         cond_resched();
2351                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2352                 }
2353         }
2354         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2355 }
2356
2357 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2358 {
2359         unsigned int nr_events = 0;
2360         int ret = 0;
2361
2362         /*
2363          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2364          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2365          * that got punted to a workqueue.
2366          */
2367         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2368         /*
2369          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2370          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2371          * already triggered a CQE (eg in error).
2372          */
2373         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2374                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2375         if (io_cqring_events(ctx))
2376                 goto out;
2377         do {
2378                 /*
2379                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2380                  * application entering polling for a command before it gets
2381                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2382                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2383                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2384                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2385                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2386                  * very same mutex.
2387                  */
2388                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2389                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2390
2391                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2392                         io_run_task_work();
2393                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2394
2395                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2396                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2397                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2398                                 break;
2399                 }
2400                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min, true);
2401         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2402 out:
2403         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2404         return ret;
2405 }
2406
2407 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2408 {
2409         /*
2410          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2411          * thread.
2412          */
2413         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2414                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2415
2416                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2417                 sb_end_write(sb);
2418         }
2419 }
2420
2421 #ifdef CONFIG_BLOCK
2422 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2423 {
2424         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2425
2426         if (!rw)
2427                 return !io_req_prep_async(req);
2428         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2429         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2430         return true;
2431 }
2432
2433 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2434 {
2435         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2437
2438         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2439                 return false;
2440         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2441             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2442                 return false;
2443         /*
2444          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2445          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2446          * -EAGAIN.
2447          */
2448         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2449                 return false;
2450         return true;
2451 }
2452 #else
2453 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2454 {
2455         return false;
2456 }
2457 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459         return false;
2460 }
2461 #endif
2462
2463 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
2464 {
2465         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
2466                                                 fallback_work.work);
2467         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
2468         struct io_kiocb *req, *tmp;
2469
2470         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
2471                 req->io_task_work.func(req);
2472 }
2473
2474 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2475                              unsigned int issue_flags)
2476 {
2477         int cflags = 0;
2478
2479         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2480                 kiocb_end_write(req);
2481         if (res != req->result) {
2482                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2483                     io_rw_should_reissue(req)) {
2484                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2485                         return;
2486                 }
2487                 req_set_fail(req);
2488         }
2489         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2490                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2491         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2492 }
2493
2494 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2495 {
2496         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2497
2498         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2499 }
2500
2501 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2502 {
2503         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2504
2505         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2506                 kiocb_end_write(req);
2507         if (unlikely(res != req->result)) {
2508                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2509                     io_resubmit_prep(req))) {
2510                         req_set_fail(req);
2511                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2512                 }
2513         }
2514
2515         WRITE_ONCE(req->result, res);
2516         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2517         smp_wmb();
2518         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2519 }
2520
2521 /*
2522  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2523  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2524  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2525  * accessing the kiocb cookie.
2526  */
2527 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2528 {
2529         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2530         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2531
2532         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2533         if (unlikely(in_async))
2534                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2535
2536         /*
2537          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2538          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2539          * different devices.
2540          */
2541         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2542                 ctx->poll_multi_queue = false;
2543         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2544                 struct io_kiocb *list_req;
2545                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2546
2547                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2548                                                 inflight_entry);
2549
2550                 if (list_req->file != req->file) {
2551                         ctx->poll_multi_queue = true;
2552                 } else {
2553                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2554                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2555                         if (queue_num0 != queue_num1)
2556                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2557                 }
2558         }
2559
2560         /*
2561          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2562          * it to the front so we find it first.
2563          */
2564         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2565                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2566         else
2567                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2568
2569         if (unlikely(in_async)) {
2570                 /*
2571                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2572                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2573                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2574                  * whether should wake up sq thread.
2575                  */
2576                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2577                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2578                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2579
2580                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2581         }
2582 }
2583
2584 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2585 {
2586         if (state->file_refs) {
2587                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2588                 state->file_refs = 0;
2589         }
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2594  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2595  * has more than one submission.
2596  */
2597 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2598 {
2599         if (!state)
2600                 return fget(fd);
2601
2602         if (state->file_refs) {
2603                 if (state->fd == fd) {
2604                         state->file_refs--;
2605                         return state->file;
2606                 }
2607                 io_state_file_put(state);
2608         }
2609         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2610         if (unlikely(!state->file))
2611                 return NULL;
2612
2613         state->fd = fd;
2614         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2615         return state->file;
2616 }
2617
2618 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2619 {
2620         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2621 }
2622
2623 /*
2624  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2625  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2626  * inline.
2627  */
2628 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2629 {
2630         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2631
2632         if (S_ISBLK(mode)) {
2633                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2634                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2635                         return true;
2636                 return false;
2637         }
2638         if (S_ISSOCK(mode))
2639                 return true;
2640         if (S_ISREG(mode)) {
2641                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2642                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2643                     file->f_op != &io_uring_fops)
2644                         return true;
2645                 return false;
2646         }
2647
2648         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2649         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2650                 return true;
2651
2652         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2653                 return false;
2654
2655         if (rw == READ)
2656                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2657
2658         return file->f_op->write_iter != NULL;
2659 }
2660
2661 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2662 {
2663         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2664                 return true;
2665         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2666                 return true;
2667
2668         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2669 }
2670
2671 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2672 {
2673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2674         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2675         struct file *file = req->file;
2676         unsigned ioprio;
2677         int ret;
2678
2679         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2680                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2681
2682         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2683         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2684                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2685                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2686         }
2687         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2688         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2689         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2690         if (unlikely(ret))
2691                 return ret;
2692
2693         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2694         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2696
2697         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2698         if (ioprio) {
2699                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2700                 if (ret)
2701                         return ret;
2702
2703                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2704         } else
2705                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2706
2707         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2708                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2709                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2710                         return -EOPNOTSUPP;
2711
2712                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2713                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2714                 req->iopoll_completed = 0;
2715         } else {
2716                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2717                         return -EINVAL;
2718                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2719         }
2720
2721         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2722             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2723                 req->imu = NULL;
2724                 io_req_set_rsrc_node(req);
2725         }
2726
2727         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2728         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2729         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2730         return 0;
2731 }
2732
2733 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2734 {
2735         switch (ret) {
2736         case -EIOCBQUEUED:
2737                 break;
2738         case -ERESTARTSYS:
2739         case -ERESTARTNOINTR:
2740         case -ERESTARTNOHAND:
2741         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2742                 /*
2743                  * We can't just restart the syscall, since previously
2744                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2745                  * IO with EINTR.
2746                  */
2747                 ret = -EINTR;
2748                 fallthrough;
2749         default:
2750                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2751         }
2752 }
2753
2754 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2755                        unsigned int issue_flags)
2756 {
2757         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2758         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2759         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2760
2761         /* add previously done IO, if any */
2762         if (io && io->bytes_done > 0) {
2763                 if (ret < 0)
2764                         ret = io->bytes_done;
2765                 else
2766                         ret += io->bytes_done;
2767         }
2768
2769         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2770                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2771         if (ret >= 0 && check_reissue)
2772                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2773         else
2774                 io_rw_done(kiocb, ret);
2775
2776         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2777                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2778                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2779                         req_ref_get(req);
2780                         io_req_task_queue_reissue(req);
2781                 } else {
2782                         int cflags = 0;
2783
2784                         req_set_fail(req);
2785                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2786                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2787                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2788                 }
2789         }
2790 }
2791
2792 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2793                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2794 {
2795         size_t len = req->rw.len;
2796         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2797         size_t offset;
2798
2799         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2800                 return -EFAULT;
2801         /* not inside the mapped region */
2802         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2803                 return -EFAULT;
2804
2805         /*
2806          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2807          * and advance us to the beginning.
2808          */
2809         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2810         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2811
2812         if (offset) {
2813                 /*
2814                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2815                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2816                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2817                  * we know that:
2818                  *
2819                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2820                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2821                  *    first and last bvec
2822                  *
2823                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2824                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2825                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2826                  * since we can just skip the first segment, which may not
2827                  * be PAGE_SIZE aligned.
2828                  */
2829                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2830
2831                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2832                         iov_iter_advance(iter, offset);
2833                 } else {
2834                         unsigned long seg_skip;
2835
2836                         /* skip first vec */
2837                         offset -= bvec->bv_len;
2838                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2839
2840                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2841                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2842                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2843                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2844                 }
2845         }
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2851 {
2852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2853         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2854         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2855
2856         if (likely(!imu)) {
2857                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2858                         return -EFAULT;
2859                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2860                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2861                 req->imu = imu;
2862         }
2863         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2864 }
2865
2866 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2867 {
2868         if (needs_lock)
2869                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2870 }
2871
2872 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2873 {
2874         /*
2875          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2876          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2877          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2878          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2879          */
2880         if (needs_lock)
2881                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2882 }
2883
2884 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2885                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2886                                           bool needs_lock)
2887 {
2888         struct io_buffer *head;
2889
2890         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2891                 return kbuf;
2892
2893         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2894
2895         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2896
2897         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2898         if (head) {
2899                 if (!list_empty(&head->list)) {
2900                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2901                                                         list);
2902                         list_del(&kbuf->list);
2903                 } else {
2904                         kbuf = head;
2905                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2906                 }
2907                 if (*len > kbuf->len)
2908                         *len = kbuf->len;
2909         } else {
2910                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2911         }
2912
2913         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2914
2915         return kbuf;
2916 }
2917
2918 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2919                                         bool needs_lock)
2920 {
2921         struct io_buffer *kbuf;
2922         u16 bgid;
2923
2924         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2925         bgid = req->buf_index;
2926         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2927         if (IS_ERR(kbuf))
2928                 return kbuf;
2929         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2930         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2931         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_COMPAT
2935 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2936                                 bool needs_lock)
2937 {
2938         struct compat_iovec __user *uiov;
2939         compat_ssize_t clen;
2940         void __user *buf;
2941         ssize_t len;
2942
2943         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2944         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2945                 return -EFAULT;
2946         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2947                 return -EFAULT;
2948         if (clen < 0)
2949                 return -EINVAL;
2950
2951         len = clen;
2952         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2953         if (IS_ERR(buf))
2954                 return PTR_ERR(buf);
2955         iov[0].iov_base = buf;
2956         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2957         return 0;
2958 }
2959 #endif
2960
2961 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2962                                       bool needs_lock)
2963 {
2964         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2965         void __user *buf;
2966         ssize_t len;
2967
2968         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2969                 return -EFAULT;
2970
2971         len = iov[0].iov_len;
2972         if (len < 0)
2973                 return -EINVAL;
2974         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2975         if (IS_ERR(buf))
2976                 return PTR_ERR(buf);
2977         iov[0].iov_base = buf;
2978         iov[0].iov_len = len;
2979         return 0;
2980 }
2981
2982 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2983                                     bool needs_lock)
2984 {
2985         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2986                 struct io_buffer *kbuf;
2987
2988                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2989                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2990                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2991                 return 0;
2992         }
2993         if (req->rw.len != 1)
2994                 return -EINVAL;
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997         if (req->ctx->compat)
2998                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2999 #endif
3000
3001         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3002 }
3003
3004 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3005                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3006 {
3007         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3008         size_t sqe_len = req->rw.len;
3009         u8 opcode = req->opcode;
3010         ssize_t ret;
3011
3012         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3015         }
3016
3017         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3018         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3019                 return -EINVAL;
3020
3021         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3022                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3023                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3024                         if (IS_ERR(buf))
3025                                 return PTR_ERR(buf);
3026                         req->rw.len = sqe_len;
3027                 }
3028
3029                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3030                 *iovec = NULL;
3031                 return ret;
3032         }
3033
3034         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3035                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3036                 if (!ret)
3037                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3038                 *iovec = NULL;
3039                 return ret;
3040         }
3041
3042         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3043                               req->ctx->compat);
3044 }
3045
3046 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3047 {
3048         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3053  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3054  */
3055 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3056 {
3057         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3058         struct file *file = req->file;
3059         ssize_t ret = 0;
3060
3061         /*
3062          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3063          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3064          * the kiocb to be handled from an async context.
3065          */
3066         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3067                 return -EOPNOTSUPP;
3068         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3069                 return -EAGAIN;
3070
3071         while (iov_iter_count(iter)) {
3072                 struct iovec iovec;
3073                 ssize_t nr;
3074
3075                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3076                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3077                 } else {
3078                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3079                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3080                 }
3081
3082                 if (rw == READ) {
3083                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3084                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3085                 } else {
3086                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3087                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3088                 }
3089
3090                 if (nr < 0) {
3091                         if (!ret)
3092                                 ret = nr;
3093                         break;
3094                 }
3095                 ret += nr;
3096                 if (nr != iovec.iov_len)
3097                         break;
3098                 req->rw.len -= nr;
3099                 req->rw.addr += nr;
3100                 iov_iter_advance(iter, nr);
3101         }
3102
3103         return ret;
3104 }
3105
3106 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3107                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3108 {
3109         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3110
3111         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3112         rw->free_iovec = iovec;
3113         rw->bytes_done = 0;
3114         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3115         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3116                 return;
3117         if (!iovec) {
3118                 unsigned iov_off = 0;
3119
3120                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3121                 if (iter->iov != fast_iov) {
3122                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3123                         rw->iter.iov += iov_off;
3124                 }
3125                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3126                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3127                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3128         } else {
3129                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3130         }
3131 }
3132
3133 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3134 {
3135         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3136         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3137         return req->async_data == NULL;
3138 }
3139
3140 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3141                              const struct iovec *fast_iov,
3142                              struct iov_iter *iter, bool force)
3143 {
3144         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3145                 return 0;
3146         if (!req->async_data) {
3147                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3148                         kfree(iovec);
3149                         return -ENOMEM;
3150                 }
3151
3152                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3153         }
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3158 {
3159         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3160         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3161         int ret;
3162
3163         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3164         if (unlikely(ret < 0))
3165                 return ret;
3166
3167         iorw->bytes_done = 0;
3168         iorw->free_iovec = iov;
3169         if (iov)
3170                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3177                 return -EBADF;
3178         return io_prep_rw(req, sqe);
3179 }
3180
3181 /*
3182  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3183  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3184  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3185  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3186  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3187  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3188  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3189  * slow path.
3190  */
3191 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3192                              int sync, void *arg)
3193 {
3194         struct wait_page_queue *wpq;
3195         struct io_kiocb *req = wait->private;
3196         struct wait_page_key *key = arg;
3197
3198         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3199
3200         if (!wake_page_match(wpq, key))
3201                 return 0;
3202
3203         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3204         list_del_init(&wait->entry);
3205
3206         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3207         req_ref_get(req);
3208         io_req_task_queue(req);
3209         return 1;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3214  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3215  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3216  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3217  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3218  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3219  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3220  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3221  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3222  * async worker threads for a blocking retry.
3223  */
3224 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3225 {
3226         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3227         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3228         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3229
3230         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3231         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3232                 return false;
3233
3234         /* Only for buffered IO */
3235         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3236                 return false;
3237
3238         /*
3239          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3240          * support callback based unlocks
3241          */
3242         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3243                 return false;
3244
3245         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3246         wait->wait.private = req;
3247         wait->wait.flags = 0;
3248         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3249         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3250         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3251         kiocb->ki_waitq = wait;
3252         return true;
3253 }
3254
3255 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3256 {
3257         if (req->file->f_op->read_iter)
3258                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3259         else if (req->file->f_op->read)
3260                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3261         else
3262                 return -EINVAL;
3263 }
3264
3265 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3266 {
3267         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3268         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3269         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3270         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3271         ssize_t io_size, ret, ret2;
3272         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3273
3274         if (rw) {
3275                 iter = &rw->iter;
3276                 iovec = NULL;
3277         } else {
3278                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3279                 if (ret < 0)
3280                         return ret;
3281         }
3282         io_size = iov_iter_count(iter);
3283         req->result = io_size;
3284
3285         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3286         if (!force_nonblock)
3287                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3288         else
3289                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3290
3291         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3292         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3293                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3294                 return ret ?: -EAGAIN;
3295         }
3296
3297         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3298         if (unlikely(ret)) {
3299                 kfree(iovec);
3300                 return ret;
3301         }
3302
3303         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3304
3305         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3306                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3307                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3308                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3309                         goto done;
3310                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3311                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3312                         goto done;
3313                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3314                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3315                 ret = 0;
3316         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3317                 goto out_free;
3318         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3319                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3320                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3321                 goto done;
3322         }
3323
3324         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3325         if (ret2)
3326                 return ret2;
3327
3328         iovec = NULL;
3329         rw = req->async_data;
3330         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3331         iter = &rw->iter;
3332
3333         do {
3334                 io_size -= ret;
3335                 rw->bytes_done += ret;
3336                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3337                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3338                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339                         return -EAGAIN;
3340                 }
3341
3342                 /*
3343                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3344                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3345                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3346                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3347                  */
3348                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3349                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3350                         return 0;
3351                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3352                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3353         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3354 done:
3355         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3356 out_free:
3357         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3358         if (iovec)
3359                 kfree(iovec);
3360         return 0;
3361 }
3362
3363 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3364 {
3365         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3366                 return -EBADF;
3367         return io_prep_rw(req, sqe);
3368 }
3369
3370 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3371 {
3372         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3373         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3374         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3375         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3376         ssize_t ret, ret2, io_size;
3377         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3378
3379         if (rw) {
3380                 iter = &rw->iter;
3381                 iovec = NULL;
3382         } else {
3383                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3384                 if (ret < 0)
3385                         return ret;
3386         }
3387         io_size = iov_iter_count(iter);
3388         req->result = io_size;
3389
3390         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3391         if (!force_nonblock)
3392                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3393         else
3394                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3395
3396         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3397         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3398                 goto copy_iov;
3399
3400         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3401         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3402             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3403                 goto copy_iov;
3404
3405         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3406         if (unlikely(ret))
3407                 goto out_free;
3408
3409         /*
3410          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3411          * which will be released by another thread in
3412          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3413          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3414          * we return to userspace.
3415          */
3416         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3417                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3418                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3419                                         SB_FREEZE_WRITE);
3420         }
3421         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3422
3423         if (req->file->f_op->write_iter)
3424                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3425         else if (req->file->f_op->write)
3426                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3427         else
3428                 ret2 = -EINVAL;
3429
3430         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3431                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3432                 ret2 = -EAGAIN;
3433         }
3434
3435         /*
3436          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3437          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3438          */
3439         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3440                 ret2 = -EAGAIN;
3441         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3442         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3443                 goto done;
3444         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3445                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3446                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3447                         goto copy_iov;
3448 done:
3449                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3450         } else {
3451 copy_iov:
3452                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3453                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3454                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3455                 return ret ?: -EAGAIN;
3456         }
3457 out_free:
3458         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3459         if (iovec)
3460                 kfree(iovec);
3461         return ret;
3462 }
3463
3464 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3465                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         struct io_rename *ren = &req->rename;
3468         const char __user *oldf, *newf;
3469
3470         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3471                 return -EINVAL;
3472         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3473                 return -EINVAL;
3474         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3475                 return -EBADF;
3476
3477         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3478         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3479         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3480         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3481         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3482
3483         ren->oldpath = getname(oldf);
3484         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3485                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3486
3487         ren->newpath = getname(newf);
3488         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3489                 putname(ren->oldpath);
3490                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3491         }
3492
3493         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3498 {
3499         struct io_rename *ren = &req->rename;
3500         int ret;
3501
3502         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3506                                 ren->newpath, ren->flags);
3507
3508         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3509         if (ret < 0)
3510                 req_set_fail(req);
3511         io_req_complete(req, ret);
3512         return 0;
3513 }
3514
3515 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3516                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3517 {
3518         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3519         const char __user *fname;
3520
3521         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3522                 return -EINVAL;
3523         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3524                 return -EINVAL;
3525         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3526                 return -EBADF;
3527
3528         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3529
3530         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3531         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3532                 return -EINVAL;
3533
3534         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3535         un->filename = getname(fname);
3536         if (IS_ERR(un->filename))
3537                 return PTR_ERR(un->filename);
3538
3539         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3540         return 0;
3541 }
3542
3543 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3544 {
3545         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3546         int ret;
3547
3548         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3549                 return -EAGAIN;
3550
3551         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3552                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3553         else
3554                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3555
3556         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3557         if (ret < 0)
3558                 req_set_fail(req);
3559         io_req_complete(req, ret);
3560         return 0;
3561 }
3562
3563 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3564                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3565 {
3566 #if defined(CONFIG_NET)
3567         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3568                 return -EINVAL;
3569         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3570             sqe->buf_index)
3571                 return -EINVAL;
3572
3573         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3574         return 0;
3575 #else
3576         return -EOPNOTSUPP;
3577 #endif
3578 }
3579
3580 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3581 {
3582 #if defined(CONFIG_NET)
3583         struct socket *sock;
3584         int ret;
3585
3586         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3587                 return -EAGAIN;
3588
3589         sock = sock_from_file(req->file);
3590         if (unlikely(!sock))
3591                 return -ENOTSOCK;
3592
3593         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3594         if (ret < 0)
3595                 req_set_fail(req);
3596         io_req_complete(req, ret);
3597         return 0;
3598 #else
3599         return -EOPNOTSUPP;
3600 #endif
3601 }
3602
3603 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3604                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3605 {
3606         struct io_splice *sp = &req->splice;
3607         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3608
3609         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3610                 return -EINVAL;
3611
3612         sp->file_in = NULL;
3613         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3614         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3615
3616         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3617                 return -EINVAL;
3618
3619         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3620                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3621         if (!sp->file_in)
3622                 return -EBADF;
3623         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3624         return 0;
3625 }
3626
3627 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3628                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3631                 return -EINVAL;
3632         return __io_splice_prep(req, sqe);
3633 }
3634
3635 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3636 {
3637         struct io_splice *sp = &req->splice;
3638         struct file *in = sp->file_in;
3639         struct file *out = sp->file_out;
3640         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3641         long ret = 0;
3642
3643         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3644                 return -EAGAIN;
3645         if (sp->len)
3646                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3647
3648         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3649                 io_put_file(in);
3650         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3651
3652         if (ret != sp->len)
3653                 req_set_fail(req);
3654         io_req_complete(req, ret);
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660         struct io_splice *sp = &req->splice;
3661
3662         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3663         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3664         return __io_splice_prep(req, sqe);
3665 }
3666
3667 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3668 {
3669         struct io_splice *sp = &req->splice;
3670         struct file *in = sp->file_in;
3671         struct file *out = sp->file_out;
3672         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3673         loff_t *poff_in, *poff_out;
3674         long ret = 0;
3675
3676         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3680         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3681
3682         if (sp->len)
3683                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3684
3685         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3686                 io_put_file(in);
3687         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3688
3689         if (ret != sp->len)
3690                 req_set_fail(req);
3691         io_req_complete(req, ret);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 /*
3696  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3697  */
3698 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3699 {
3700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3701
3702         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704
3705         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3710 {
3711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3712
3713         if (!req->file)
3714                 return -EBADF;
3715
3716         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3717                 return -EINVAL;
3718         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3719                 return -EINVAL;
3720
3721         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3722         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3723                 return -EINVAL;
3724
3725         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3726         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3727         return 0;
3728 }
3729
3730 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3731 {
3732         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3733         int ret;
3734
3735         /* fsync always requires a blocking context */
3736         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3737                 return -EAGAIN;
3738
3739         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3740                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3741                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3742         if (ret < 0)
3743                 req_set_fail(req);
3744         io_req_complete(req, ret);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3749                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3750 {
3751         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3757         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3758         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3763 {
3764         int ret;
3765
3766         /* fallocate always requiring blocking context */
3767         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3768                 return -EAGAIN;
3769         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3770                                 req->sync.len);
3771         if (ret < 0)
3772                 req_set_fail(req);
3773         io_req_complete(req, ret);
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3778 {
3779         const char __user *fname;
3780         int ret;
3781
3782         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3783                 return -EINVAL;
3784         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3785                 return -EBADF;
3786
3787         /* open.how should be already initialised */
3788         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3789                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3790
3791         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3792         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3793         req->open.filename = getname(fname);
3794         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3795                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3796                 req->open.filename = NULL;
3797                 return ret;
3798         }
3799         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3800         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3801         return 0;
3802 }
3803
3804 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3805 {
3806         u64 flags, mode;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3811         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3812         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3813         return __io_openat_prep(req, sqe);
3814 }
3815
3816 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3817 {
3818         struct open_how __user *how;
3819         size_t len;
3820         int ret;
3821
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3823                 return -EINVAL;
3824         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3825         len = READ_ONCE(sqe->len);
3826         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3830                                         len);
3831         if (ret)
3832                 return ret;
3833
3834         return __io_openat_prep(req, sqe);
3835 }
3836
3837 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3838 {
3839         struct open_flags op;
3840         struct file *file;
3841         bool nonblock_set;
3842         bool resolve_nonblock;
3843         int ret;
3844
3845         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3846         if (ret)
3847                 goto err;
3848         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3849         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3850         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3851                 /*
3852                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3853                  * it'll always -EAGAIN
3854                  */
3855                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3856                         return -EAGAIN;
3857                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3858                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3859         }
3860
3861         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3862         if (ret < 0)
3863                 goto err;
3864
3865         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3866         if (IS_ERR(file)) {
3867                 /*
3868                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3869                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3870                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3871                  */
3872                 put_unused_fd(ret);
3873
3874                 ret = PTR_ERR(file);
3875                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3876                 if (ret == -EAGAIN &&
3877                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3878                         return -EAGAIN;
3879                 goto err;
3880         }
3881
3882         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3883                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3884         fsnotify_open(file);
3885         fd_install(ret, file);
3886 err:
3887         putname(req->open.filename);
3888         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3889         if (ret < 0)
3890                 req_set_fail(req);
3891         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3896 {
3897         return io_openat2(req, issue_flags);
3898 }
3899
3900 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3901                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3902 {
3903         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3904         u64 tmp;
3905
3906         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3910         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         memset(p, 0, sizeof(*p));
3914         p->nbufs = tmp;
3915         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3916         return 0;
3917 }
3918
3919 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3920                                int bgid, unsigned nbufs)
3921 {
3922         unsigned i = 0;
3923
3924         /* shouldn't happen */
3925         if (!nbufs)
3926                 return 0;
3927
3928         /* the head kbuf is the list itself */
3929         while (!list_empty(&buf->list)) {
3930                 struct io_buffer *nxt;
3931
3932                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3933                 list_del(&nxt->list);
3934                 kfree(nxt);
3935                 if (++i == nbufs)
3936                         return i;
3937         }
3938         i++;
3939         kfree(buf);
3940         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3941
3942         return i;
3943 }
3944
3945 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3946 {
3947         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3949         struct io_buffer *head;
3950         int ret = 0;
3951         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3952
3953         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3954
3955         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3956
3957         ret = -ENOENT;
3958         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3959         if (head)
3960                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3961         if (ret < 0)
3962                 req_set_fail(req);
3963
3964         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3965         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3966         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3971                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3972 {
3973         unsigned long size, tmp_check;
3974         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3975         u64 tmp;
3976
3977         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3978                 return -EINVAL;
3979
3980         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3981         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3982                 return -E2BIG;
3983         p->nbufs = tmp;
3984         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3985         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3986
3987         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3988                                 &size))
3989                 return -EOVERFLOW;
3990         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3991                 return -EOVERFLOW;
3992
3993         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3994         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3995                 return -EFAULT;
3996
3997         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3998         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3999         if (tmp > USHRT_MAX)
4000                 return -E2BIG;
4001         p->bid = tmp;
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4006 {
4007         struct io_buffer *buf;
4008         u64 addr = pbuf->addr;
4009         int i, bid = pbuf->bid;
4010
4011         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4012                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4013                 if (!buf)
4014                         break;
4015
4016                 buf->addr = addr;
4017                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4018                 buf->bid = bid;
4019                 addr += pbuf->len;
4020                 bid++;
4021                 if (!*head) {
4022                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4023                         *head = buf;
4024                 } else {
4025                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4026                 }
4027         }
4028
4029         return i ? i : -ENOMEM;
4030 }
4031
4032 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4033 {
4034         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4036         struct io_buffer *head, *list;
4037         int ret = 0;
4038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4039
4040         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4041
4042         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4043
4044         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4045
4046         ret = io_add_buffers(p, &head);
4047         if (ret >= 0 && !list) {
4048                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4049                 if (ret < 0)
4050                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4051         }
4052         if (ret < 0)
4053                 req_set_fail(req);
4054         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4055         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4056         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4057         return 0;
4058 }
4059
4060 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4061                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4062 {
4063 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4064         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4065                 return -EINVAL;
4066         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4067                 return -EINVAL;
4068
4069         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4070         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4071         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4072
4073         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4074                 struct epoll_event __user *ev;
4075
4076                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4077                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4078                         return -EFAULT;
4079         }
4080
4081         return 0;
4082 #else
4083         return -EOPNOTSUPP;
4084 #endif
4085 }
4086
4087 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4088 {
4089 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4090         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4091         int ret;
4092         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4093
4094         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4095         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4096                 return -EAGAIN;
4097
4098         if (ret < 0)
4099                 req_set_fail(req);
4100         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4101         return 0;
4102 #else
4103         return -EOPNOTSUPP;
4104 #endif
4105 }
4106
4107 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4108 {
4109 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4110         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4111                 return -EINVAL;
4112         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4113                 return -EINVAL;
4114
4115         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4116         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4117         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4118         return 0;
4119 #else
4120         return -EOPNOTSUPP;
4121 #endif
4122 }
4123
4124 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4125 {
4126 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4127         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4128         int ret;
4129
4130         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4131                 return -EAGAIN;
4132
4133         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4134         if (ret < 0)
4135                 req_set_fail(req);
4136         io_req_complete(req, ret);
4137         return 0;
4138 #else
4139         return -EOPNOTSUPP;
4140 #endif
4141 }
4142
4143 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4144 {
4145         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4146                 return -EINVAL;
4147         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4148                 return -EINVAL;
4149
4150         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4151         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4152         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4153         return 0;
4154 }
4155
4156 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4157 {
4158         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4159         int ret;
4160
4161         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4162                 switch (fa->advice) {
4163                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4164                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4165                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4166                         break;
4167                 default:
4168                         return -EAGAIN;
4169                 }
4170         }
4171
4172         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4173         if (ret < 0)
4174                 req_set_fail(req);
4175         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4180 {
4181         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4182                 return -EINVAL;
4183         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4184                 return -EINVAL;
4185         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4186                 return -EBADF;
4187
4188         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4189         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4190         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4191         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4192         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4193
4194         return 0;
4195 }
4196
4197 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4198 {
4199         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4200         int ret;
4201
4202         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4203                 return -EAGAIN;
4204
4205         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4206                        ctx->buffer);
4207
4208         if (ret < 0)
4209                 req_set_fail(req);
4210         io_req_complete(req, ret);
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4215 {
4216         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4217                 return -EINVAL;
4218         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4219             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4220                 return -EINVAL;
4221         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4222                 return -EBADF;
4223
4224         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4225         return 0;
4226 }
4227
4228 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4229 {
4230         struct files_struct *files = current->files;
4231         struct io_close *close = &req->close;
4232         struct fdtable *fdt;
4233         struct file *file = NULL;
4234         int ret = -EBADF;
4235
4236         spin_lock(&files->file_lock);
4237         fdt = files_fdtable(files);
4238         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4239                 spin_unlock(&files->file_lock);
4240                 goto err;
4241         }
4242         file = fdt->fd[close->fd];
4243         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4244                 spin_unlock(&files->file_lock);
4245                 file = NULL;
4246                 goto err;
4247         }
4248
4249         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4250         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4251                 spin_unlock(&files->file_lock);
4252                 return -EAGAIN;
4253         }
4254
4255         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4256         spin_unlock(&files->file_lock);
4257         if (ret < 0) {
4258                 if (ret == -ENOENT)
4259                         ret = -EBADF;
4260                 goto err;
4261         }
4262
4263         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4264         ret = filp_close(file, current->files);
4265 err:
4266         if (ret < 0)
4267                 req_set_fail(req);
4268         if (file)
4269                 fput(file);
4270         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4271         return 0;
4272 }
4273
4274 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4275 {
4276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4277
4278         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4279                 return -EINVAL;
4280         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4281                 return -EINVAL;
4282
4283         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4284         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4285         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4286         return 0;
4287 }
4288
4289 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4290 {
4291         int ret;
4292
4293         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4294         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4295                 return -EAGAIN;
4296
4297         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4298                                 req->sync.flags);
4299         if (ret < 0)
4300                 req_set_fail(req);
4301         io_req_complete(req, ret);
4302         return 0;
4303 }
4304
4305 #if defined(CONFIG_NET)
4306 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4307                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4308 {
4309         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4310
4311         if (async_msg)
4312                 return -EAGAIN;
4313         if (io_alloc_async_data(req)) {
4314                 kfree(kmsg->free_iov);
4315                 return -ENOMEM;
4316         }
4317         async_msg = req->async_data;
4318         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4319         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4320         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4321         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4322         if (!async_msg->free_iov)
4323                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4324
4325         return -EAGAIN;
4326 }
4327
4328 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4329                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4330 {
4331         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4332         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4333         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4334                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4335 }
4336
4337 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4338 {
4339         int ret;
4340
4341         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4342         if (!ret)
4343                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4344         return ret;
4345 }
4346
4347 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4348 {
4349         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4350
4351         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4352                 return -EINVAL;
4353
4354         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4355         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4356         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4357         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4358                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4359
4360 #ifdef CONFIG_COMPAT
4361         if (req->ctx->compat)
4362                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4363 #endif
4364         return 0;
4365 }
4366
4367 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4368 {
4369         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4370         struct socket *sock;
4371         unsigned flags;
4372         int min_ret = 0;
4373         int ret;
4374
4375         sock = sock_from_file(req->file);
4376         if (unlikely(!sock))
4377                 return -ENOTSOCK;
4378
4379         kmsg = req->async_data;
4380         if (!kmsg) {
4381                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4382                 if (ret)
4383                         return ret;
4384                 kmsg = &iomsg;
4385         }
4386
4387         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4388         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4389                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4390         if (flags & MSG_WAITALL)
4391                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4392
4393         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4394         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4395                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4396         if (ret == -ERESTARTSYS)
4397                 ret = -EINTR;
4398
4399         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4400         if (kmsg->free_iov)
4401                 kfree(kmsg->free_iov);
4402         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4403         if (ret < min_ret)
4404                 req_set_fail(req);
4405         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4406         return 0;
4407 }
4408
4409 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4410 {
4411         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4412         struct msghdr msg;
4413         struct iovec iov;
4414         struct socket *sock;
4415         unsigned flags;
4416         int min_ret = 0;
4417         int ret;
4418
4419         sock = sock_from_file(req->file);
4420         if (unlikely(!sock))
4421                 return -ENOTSOCK;
4422
4423         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4424         if (unlikely(ret))
4425                 return ret;
4426
4427         msg.msg_name = NULL;
4428         msg.msg_control = NULL;
4429         msg.msg_controllen = 0;
4430         msg.msg_namelen = 0;
4431
4432         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4433         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4434                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4435         if (flags & MSG_WAITALL)
4436                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4437
4438         msg.msg_flags = flags;
4439         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4440         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4441                 return -EAGAIN;
4442         if (ret == -ERESTARTSYS)
4443                 ret = -EINTR;
4444
4445         if (ret < min_ret)
4446                 req_set_fail(req);
4447         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4448         return 0;
4449 }
4450
4451 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4452                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4453 {
4454         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4455         struct iovec __user *uiov;
4456         size_t iov_len;
4457         int ret;
4458
4459         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4460                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4461         if (ret)
4462                 return ret;
4463
4464         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4465                 if (iov_len > 1)
4466                         return -EINVAL;
4467                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4468                         return -EFAULT;
4469                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4470                 iomsg->free_iov = NULL;
4471         } else {
4472                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4473                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4474                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4475                                      false);
4476                 if (ret > 0)
4477                         ret = 0;
4478         }
4479
4480         return ret;
4481 }
4482
4483 #ifdef CONFIG_COMPAT
4484 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4485                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4486 {
4487         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4488         struct compat_iovec __user *uiov;
4489         compat_uptr_t ptr;
4490         compat_size_t len;
4491         int ret;
4492
4493         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4494                                   &ptr, &len);
4495         if (ret)
4496                 return ret;
4497
4498         uiov = compat_ptr(ptr);
4499         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4500                 compat_ssize_t clen;
4501
4502                 if (len > 1)
4503                         return -EINVAL;
4504                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4505                         return -EFAULT;
4506                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4507                         return -EFAULT;
4508                 if (clen < 0)
4509                         return -EINVAL;
4510                 sr->len = clen;
4511                 iomsg->free_iov = NULL;
4512         } else {
4513                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4514                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4515                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4516                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4517                 if (ret < 0)
4518                         return ret;
4519         }
4520
4521         return 0;
4522 }
4523 #endif
4524
4525 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4526                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4527 {
4528         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4529
4530 #ifdef CONFIG_COMPAT
4531         if (req->ctx->compat)
4532                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4533 #endif
4534
4535         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4536 }
4537
4538 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4539                                                bool needs_lock)
4540 {
4541         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4542         struct io_buffer *kbuf;
4543
4544         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4545         if (IS_ERR(kbuf))
4546                 return kbuf;
4547
4548         sr->kbuf = kbuf;
4549         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4550         return kbuf;
4551 }
4552
4553 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4554 {
4555         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4556 }
4557
4558 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4559 {
4560         int ret;
4561
4562         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4563         if (!ret)
4564                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4565         return ret;
4566 }
4567
4568 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4569 {
4570         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4571
4572         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4573                 return -EINVAL;
4574
4575         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4576         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4577         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4578         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4579         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4580                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4581
4582 #ifdef CONFIG_COMPAT
4583         if (req->ctx->compat)
4584                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4585 #endif
4586         return 0;
4587 }
4588
4589 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4590 {
4591         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4592         struct socket *sock;
4593         struct io_buffer *kbuf;
4594         unsigned flags;
4595         int min_ret = 0;
4596         int ret, cflags = 0;
4597         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4598
4599         sock = sock_from_file(req->file);
4600         if (unlikely(!sock))
4601                 return -ENOTSOCK;
4602
4603         kmsg = req->async_data;
4604         if (!kmsg) {
4605                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4606                 if (ret)
4607                         return ret;
4608                 kmsg = &iomsg;
4609         }
4610
4611         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4612                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4613                 if (IS_ERR(kbuf))
4614                         return PTR_ERR(kbuf);
4615                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4616                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4617                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4618                                 1, req->sr_msg.len);
4619         }
4620
4621         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4622         if (force_nonblock)
4623                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4624         if (flags & MSG_WAITALL)
4625                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4626
4627         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4628                                         kmsg->uaddr, flags);
4629         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4630                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4631         if (ret == -ERESTARTSYS)
4632                 ret = -EINTR;
4633
4634         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4635                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4636         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4637         if (kmsg->free_iov)
4638                 kfree(kmsg->free_iov);
4639         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4640         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4641                 req_set_fail(req);
4642         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4647 {
4648         struct io_buffer *kbuf;
4649         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4650         struct msghdr msg;
4651         void __user *buf = sr->buf;
4652         struct socket *sock;
4653         struct iovec iov;
4654         unsigned flags;
4655         int min_ret = 0;
4656         int ret, cflags = 0;
4657         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4658
4659         sock = sock_from_file(req->file);
4660         if (unlikely(!sock))
4661                 return -ENOTSOCK;
4662
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4664                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4665                 if (IS_ERR(kbuf))
4666                         return PTR_ERR(kbuf);
4667                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4668         }
4669
4670         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4671         if (unlikely(ret))
4672                 goto out_free;
4673
4674         msg.msg_name = NULL;
4675         msg.msg_control = NULL;
4676         msg.msg_controllen = 0;
4677         msg.msg_namelen = 0;
4678         msg.msg_iocb = NULL;
4679         msg.msg_flags = 0;
4680
4681         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4682         if (force_nonblock)
4683                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4684         if (flags & MSG_WAITALL)
4685                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4686
4687         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4688         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4689                 return -EAGAIN;
4690         if (ret == -ERESTARTSYS)
4691                 ret = -EINTR;
4692 out_free:
4693         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4694                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4695         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4696                 req_set_fail(req);
4697         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4698         return 0;
4699 }
4700
4701 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4702 {
4703         struct io_accept *accept = &req->accept;
4704
4705         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4706                 return -EINVAL;
4707         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4708                 return -EINVAL;
4709
4710         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4711         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4712         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4713         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4714         return 0;
4715 }
4716
4717 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4718 {
4719         struct io_accept *accept = &req->accept;
4720         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4721         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4722         int ret;
4723
4724         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4725                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4726
4727         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4728                                         accept->addr_len, accept->flags,
4729                                         accept->nofile);
4730         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4731                 return -EAGAIN;
4732         if (ret < 0) {
4733                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4734                         ret = -EINTR;
4735                 req_set_fail(req);
4736         }
4737         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4738         return 0;
4739 }
4740
4741 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4742 {
4743         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4744         struct io_connect *conn = &req->connect;
4745
4746         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4747 }
4748
4749 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4750 {
4751         struct io_connect *conn = &req->connect;
4752
4753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4754                 return -EINVAL;
4755         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4756                 return -EINVAL;
4757
4758         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4759         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4760         return 0;
4761 }
4762
4763 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4764 {
4765         struct io_async_connect __io, *io;
4766         unsigned file_flags;
4767         int ret;
4768         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4769
4770         if (req->async_data) {
4771                 io = req->async_data;
4772         } else {
4773                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4774                                                 req->connect.addr_len,
4775                                                 &__io.address);
4776                 if (ret)
4777                         goto out;
4778                 io = &__io;
4779         }
4780
4781         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4782
4783         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4784                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4785         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4786                 if (req->async_data)
4787                         return -EAGAIN;
4788                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4789                         ret = -ENOMEM;
4790                         goto out;
4791                 }
4792                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4793                 return -EAGAIN;
4794         }
4795         if (ret == -ERESTARTSYS)
4796                 ret = -EINTR;
4797 out:
4798         if (ret < 0)
4799                 req_set_fail(req);
4800         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4801         return 0;
4802 }
4803 #else /* !CONFIG_NET */
4804 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4805 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4806 {                                                                       \
4807         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4808 }
4809
4810 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4811 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4812 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4813 {                                                                       \
4814         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4815 }                                                                       \
4816
4817 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4818 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4819 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4820 {                                                                       \
4821         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4822 }
4823
4824 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4825 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4826 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4827 IO_NETOP_PREP(accept);
4828 IO_NETOP_FN(send);
4829 IO_NETOP_FN(recv);
4830 #endif /* CONFIG_NET */
4831
4832 struct io_poll_table {
4833         struct poll_table_struct pt;
4834         struct io_kiocb *req;
4835         int nr_entries;
4836         int error;
4837 };
4838
4839 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4840                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4841 {
4842         /* for instances that support it check for an event match first: */
4843         if (mask && !(mask & poll->events))
4844                 return 0;
4845
4846         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4847
4848         list_del_init(&poll->wait.entry);
4849
4850         req->result = mask;
4851         req->io_task_work.func = func;
4852
4853         /*
4854          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4855          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4856          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4857          * have the needed state needed for it anyway.
4858          */
4859         io_req_task_work_add(req);
4860         return 1;
4861 }
4862
4863 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4864         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4865 {
4866         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4867
4868         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4869                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4870
4871         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4872                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4873
4874                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4875         }
4876
4877         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4878         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4879                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4880                 return true;
4881         }
4882
4883         return false;
4884 }
4885
4886 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4889         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4890                 return req->async_data;
4891         return req->apoll->double_poll;
4892 }
4893
4894 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4895 {
4896         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4897                 return &req->poll;
4898         return &req->apoll->poll;
4899 }
4900
4901 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4902         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4903 {
4904         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4905
4906         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4907
4908         if (poll && poll->head) {
4909                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4910
4911                 spin_lock(&head->lock);
4912                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4913                 if (poll->wait.private)
4914                         req_ref_put(req);
4915                 poll->head = NULL;
4916                 spin_unlock(&head->lock);
4917         }
4918 }
4919
4920 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4921         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4922 {
4923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4924         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4925         int error;
4926
4927         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4928                 error = -ECANCELED;
4929                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4930         } else {
4931                 error = mangle_poll(mask);
4932         }
4933         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4934                 flags = 0;
4935         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4936                 io_poll_remove_waitqs(req);
4937                 req->poll.done = true;
4938                 flags = 0;
4939         }
4940         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4941                 ctx->cq_extra++;
4942
4943         io_commit_cqring(ctx);
4944         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4945 }
4946
4947 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4948 {
4949         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4950         struct io_kiocb *nxt;
4951
4952         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4953                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4954         } else {
4955                 bool done;
4956
4957                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4958                 if (done) {
4959                         hash_del(&req->hash_node);
4960                 } else {
4961                         req->result = 0;
4962                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4963                 }
4964                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4965                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4966
4967                 if (done) {
4968                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4969                         if (nxt)
4970                                 io_req_task_submit(nxt);
4971                 }
4972         }
4973 }
4974
4975 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4976                                int sync, void *key)
4977 {
4978         struct io_kiocb *req = wait->private;
4979         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4980         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4981
4982         /* for instances that support it check for an event match first: */
4983         if (mask && !(mask & poll->events))
4984                 return 0;
4985         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4986                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4987
4988         list_del_init(&wait->entry);
4989
4990         if (poll->head) {
4991                 bool done;
4992
4993                 spin_lock(&poll->head->lock);
4994                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4995                 if (!done)
4996                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4997                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4998                 wait->private = NULL;
4999                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5000                 if (!done) {
5001                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5002                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5003                 }
5004         }
5005         req_ref_put(req);
5006         return 1;
5007 }
5008
5009 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5010                               wait_queue_func_t wake_func)
5011 {
5012         poll->head = NULL;
5013         poll->done = false;
5014         poll->canceled = false;
5015 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5016         /* mask in events that we always want/need */
5017         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5018         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5019         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5020 }
5021
5022 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5023                             struct wait_queue_head *head,
5024                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5025 {
5026         struct io_kiocb *req = pt->req;
5027
5028         /*
5029          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5030          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5031          * if this happens.
5032          */
5033         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5034                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5035
5036                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5037                 if (*poll_ptr) {
5038                         pt->error = -EINVAL;
5039                         return;
5040                 }
5041                 /*
5042                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5043                  * into one-shot mode.
5044                  */
5045                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5046                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5047                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5048                 if (poll_one->head == head)
5049                         return;
5050                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5051                 if (!poll) {
5052                         pt->error = -ENOMEM;
5053                         return;
5054                 }
5055                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5056                 req_ref_get(req);
5057                 poll->wait.private = req;
5058                 *poll_ptr = poll;
5059         }
5060
5061         pt->nr_entries++;
5062         poll->head = head;
5063
5064         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5065                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5066         else
5067                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5068 }
5069
5070 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5071                                struct poll_table_struct *p)
5072 {
5073         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5074         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5075
5076         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5077 }
5078
5079 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5080 {
5081         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5082         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5083
5084         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5085
5086         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5087                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5088                 return;
5089         }
5090
5091         hash_del(&req->hash_node);
5092         io_poll_remove_double(req);
5093         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5094
5095         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5096                 io_req_task_submit(req);
5097         else
5098                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5099 }
5100
5101 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5102                         void *key)
5103 {
5104         struct io_kiocb *req = wait->private;
5105         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5106
5107         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5108                                         key_to_poll(key));
5109
5110         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5111 }
5112
5113 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5114 {
5115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5116         struct hlist_head *list;
5117
5118         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5119         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5120 }
5121
5122 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5123                                       struct io_poll_iocb *poll,
5124                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5125                                       wait_queue_func_t wake_func)
5126         __acquires(&ctx->completion_lock)
5127 {
5128         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5129         bool cancel = false;
5130
5131         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5132         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5133         poll->file = req->file;
5134         poll->wait.private = req;
5135
5136         ipt->pt._key = mask;
5137         ipt->req = req;
5138         ipt->error = 0;
5139         ipt->nr_entries = 0;
5140
5141         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5142         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5143                 ipt->error = -EINVAL;
5144
5145         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5146         if (ipt->error)
5147                 io_poll_remove_double(req);
5148         if (likely(poll->head)) {
5149                 spin_lock(&poll->head->lock);
5150                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5151                         if (ipt->error)
5152                                 cancel = true;
5153                         ipt->error = 0;
5154                         mask = 0;
5155                 }
5156                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5157                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5158                 else if (cancel)
5159                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5160                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5161                         io_poll_req_insert(req);
5162                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5163         }
5164
5165         return mask;
5166 }
5167
5168 enum {
5169         IO_APOLL_OK,
5170         IO_APOLL_ABORTED,
5171         IO_APOLL_READY
5172 };
5173
5174 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5175 {
5176         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5178         struct async_poll *apoll;
5179         struct io_poll_table ipt;
5180         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5181         int rw;
5182
5183         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5184                 return IO_APOLL_ABORTED;
5185         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5186                 return IO_APOLL_ABORTED;
5187         if (!def->pollin && !def->pollout)
5188                 return IO_APOLL_ABORTED;
5189
5190         if (def->pollin) {
5191                 rw = READ;
5192                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5193
5194                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5195                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5196                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5197                         mask &= ~POLLIN;
5198         } else {
5199                 rw = WRITE;
5200                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5201         }
5202
5203         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5204         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5205                 return IO_APOLL_ABORTED;
5206
5207         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5208         if (unlikely(!apoll))
5209                 return IO_APOLL_ABORTED;
5210         apoll->double_poll = NULL;
5211         req->apoll = apoll;
5212         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5213         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5214
5215         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5216                                         io_async_wake);
5217         if (ret || ipt.error) {
5218                 io_poll_remove_double(req);
5219                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5220                 if (ret)
5221                         return IO_APOLL_READY;
5222                 return IO_APOLL_ABORTED;
5223         }
5224         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5225         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5226                                 mask, apoll->poll.events);
5227         return IO_APOLL_OK;
5228 }
5229
5230 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5231                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5232         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5233 {
5234         bool do_complete = false;
5235
5236         if (!poll->head)
5237                 return false;
5238         spin_lock(&poll->head->lock);
5239         if (do_cancel)
5240                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5241         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5242                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5243                 do_complete = true;
5244         }
5245         spin_unlock(&poll->head->lock);
5246         hash_del(&req->hash_node);
5247         return do_complete;
5248 }
5249
5250 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5251         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5252 {
5253         bool do_complete;
5254
5255         io_poll_remove_double(req);
5256         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5257
5258         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5259                 /* non-poll requests have submit ref still */
5260                 req_ref_put(req);
5261         }
5262         return do_complete;
5263 }
5264
5265 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5266         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5267 {
5268         bool do_complete;
5269
5270         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5271         if (do_complete) {
5272                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5273                 io_commit_cqring(req->ctx);
5274                 req_set_fail(req);
5275                 io_put_req_deferred(req, 1);
5276         }
5277
5278         return do_complete;
5279 }
5280
5281 /*
5282  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5283  */
5284 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5285                                bool cancel_all)
5286 {
5287         struct hlist_node *tmp;
5288         struct io_kiocb *req;
5289         int posted = 0, i;
5290
5291         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5292         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5293                 struct hlist_head *list;
5294
5295                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5296                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5297                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5298                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5299                 }
5300         }
5301         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5302
5303         if (posted)
5304                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5305
5306         return posted != 0;
5307 }
5308
5309 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5310                                      bool poll_only)
5311         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5312 {
5313         struct hlist_head *list;
5314         struct io_kiocb *req;
5315
5316         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5317         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5318                 if (sqe_addr != req->user_data)
5319                         continue;
5320                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5321                         continue;
5322                 return req;
5323         }
5324         return NULL;
5325 }
5326
5327 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5328                           bool poll_only)
5329         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5330 {
5331         struct io_kiocb *req;
5332
5333         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5334         if (!req)
5335                 return -ENOENT;
5336         if (io_poll_remove_one(req))
5337                 return 0;
5338
5339         return -EALREADY;
5340 }
5341
5342 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5343                                      unsigned int flags)
5344 {
5345         u32 events;
5346
5347         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5348 #ifdef __BIG_ENDIAN
5349         events = swahw32(events);
5350 #endif
5351         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5352                 events |= EPOLLONESHOT;
5353         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5354 }
5355
5356 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5357                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5358 {
5359         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5360         u32 flags;
5361
5362         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5363                 return -EINVAL;
5364         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5365                 return -EINVAL;
5366         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5367         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5368                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5369                 return -EINVAL;
5370         /* meaningless without update */
5371         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5372                 return -EINVAL;
5373
5374         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5375         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5376         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5377
5378         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5379         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5380                 return -EINVAL;
5381         if (upd->update_events)
5382                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5383         else if (sqe->poll32_events)
5384                 return -EINVAL;
5385
5386         return 0;
5387 }
5388
5389 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5390                         void *key)
5391 {
5392         struct io_kiocb *req = wait->private;
5393         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5394
5395         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5396 }
5397
5398 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5399                                struct poll_table_struct *p)
5400 {
5401         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5402
5403         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5404 }
5405
5406 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5407 {
5408         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5409         u32 flags;
5410
5411         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5412                 return -EINVAL;
5413         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5414                 return -EINVAL;
5415         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5416         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5417                 return -EINVAL;
5418
5419         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5420         return 0;
5421 }
5422
5423 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5424 {
5425         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5427         struct io_poll_table ipt;
5428         __poll_t mask;
5429
5430         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5431
5432         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5433                                         io_poll_wake);
5434
5435         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5436                 ipt.error = 0;
5437                 io_poll_complete(req, mask);
5438         }
5439         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5440
5441         if (mask) {
5442                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5443                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5444                         io_put_req(req);
5445         }
5446         return ipt.error;
5447 }
5448
5449 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5450 {
5451         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5452         struct io_kiocb *preq;
5453         bool completing;
5454         int ret;
5455
5456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5457         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5458         if (!preq) {
5459                 ret = -ENOENT;
5460                 goto err;
5461         }
5462
5463         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5464                 completing = true;
5465                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5466                 goto err;
5467         }
5468
5469         /*
5470          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5471          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5472          * let completion re-add it.
5473          */
5474         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5475         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5476                 ret = -EALREADY;
5477                 goto err;
5478         }
5479         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5480         ret = 0;
5481 err:
5482         if (ret < 0) {
5483                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5484                 req_set_fail(req);
5485                 io_req_complete(req, ret);
5486                 return 0;
5487         }
5488         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5489         if (req->poll_update.update_events) {
5490                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5491                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5492                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5493         }
5494         if (req->poll_update.update_user_data)
5495                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5496         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5497
5498         /* complete update request, we're done with it */
5499         io_req_complete(req, ret);
5500
5501         if (!completing) {
5502                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5503                 if (ret < 0) {
5504                         req_set_fail(preq);
5505                         io_req_complete(preq, ret);
5506                 }
5507         }
5508         return 0;
5509 }
5510
5511 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5512 {
5513         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5514                                                 struct io_timeout_data, timer);
5515         struct io_kiocb *req = data->req;
5516         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5517         unsigned long flags;
5518
5519         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5520         list_del_init(&req->timeout.list);
5521         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5522                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5523
5524         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5525         io_commit_cqring(ctx);
5526         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5527
5528         io_cqring_ev_posted(ctx);
5529         req_set_fail(req);
5530         io_put_req(req);
5531         return HRTIMER_NORESTART;
5532 }
5533
5534 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5535                                            __u64 user_data)
5536         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5537 {
5538         struct io_timeout_data *io;
5539         struct io_kiocb *req;
5540         bool found = false;
5541
5542         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5543                 found = user_data == req->user_data;
5544                 if (found)
5545                         break;
5546         }
5547         if (!found)
5548                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5549
5550         io = req->async_data;
5551         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5552                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5553         list_del_init(&req->timeout.list);
5554         return req;
5555 }
5556
5557 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5558         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5559 {
5560         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5561
5562         if (IS_ERR(req))
5563                 return PTR_ERR(req);
5564
5565         req_set_fail(req);
5566         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5567         io_put_req_deferred(req, 1);
5568         return 0;
5569 }
5570
5571 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5572                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5573         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5574 {
5575         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5576         struct io_timeout_data *data;
5577
5578         if (IS_ERR(req))
5579                 return PTR_ERR(req);
5580
5581         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5582         data = req->async_data;
5583         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5584         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5585         data->timer.function = io_timeout_fn;
5586         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5591                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5592 {
5593         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5594
5595         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5596                 return -EINVAL;
5597         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5598                 return -EINVAL;
5599         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5600                 return -EINVAL;
5601
5602         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5603         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5604         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5605                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5606                         return -EINVAL;
5607                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5608                         return -EFAULT;
5609         } else if (tr->flags) {
5610                 /* timeout removal doesn't support flags */
5611                 return -EINVAL;
5612         }
5613
5614         return 0;
5615 }
5616
5617 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5618 {
5619         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5620                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5621 }
5622
5623 /*
5624  * Remove or update an existing timeout command
5625  */
5626 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5627 {
5628         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5629         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5630         int ret;
5631
5632         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5633         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5634                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5635         else
5636                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5637                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5638
5639         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5640         io_commit_cqring(ctx);
5641         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5642         io_cqring_ev_posted(ctx);
5643         if (ret < 0)
5644                 req_set_fail(req);
5645         io_put_req(req);
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5650                            bool is_timeout_link)
5651 {
5652         struct io_timeout_data *data;
5653         unsigned flags;
5654         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5655
5656         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5657                 return -EINVAL;
5658         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5659                 return -EINVAL;
5660         if (off && is_timeout_link)
5661                 return -EINVAL;
5662         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5663         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5664                 return -EINVAL;
5665
5666         req->timeout.off = off;
5667         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5668                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5669
5670         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5671                 return -ENOMEM;
5672
5673         data = req->async_data;
5674         data->req = req;
5675
5676         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5677                 return -EFAULT;
5678
5679         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5680         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5681         if (is_timeout_link)
5682                 io_req_track_inflight(req);
5683         return 0;
5684 }
5685
5686 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5687 {
5688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5689         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5690         struct list_head *entry;
5691         u32 tail, off = req->timeout.off;
5692
5693         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5694
5695         /*
5696          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5697          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5698          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5699          */
5700         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5701                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5702                 goto add;
5703         }
5704
5705         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5706         req->timeout.target_seq = tail + off;
5707
5708         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5709          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5710          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5711          */
5712         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5713
5714         /*
5715          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5716          * the one we need first.
5717          */
5718         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5719                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5720                                                   timeout.list);
5721
5722                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5723                         continue;
5724                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5725                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5726                         break;
5727         }
5728 add:
5729         list_add(&req->timeout.list, entry);
5730         data->timer.function = io_timeout_fn;
5731         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5732         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5733         return 0;
5734 }
5735
5736 struct io_cancel_data {
5737         struct io_ring_ctx *ctx;
5738         u64 user_data;
5739 };
5740
5741 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5742 {
5743         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5744         struct io_cancel_data *cd = data;
5745
5746         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5747 }
5748
5749 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5750                                struct io_ring_ctx *ctx)
5751 {
5752         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5753         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5754         int ret = 0;
5755
5756         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5757                 return -ENOENT;
5758
5759         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5760         switch (cancel_ret) {
5761         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5762                 ret = 0;
5763                 break;
5764         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5765                 ret = -EALREADY;
5766                 break;
5767         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5768                 ret = -ENOENT;
5769                 break;
5770         }
5771
5772         return ret;
5773 }
5774
5775 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5776                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5777                                      int success_ret)
5778 {
5779         unsigned long flags;
5780         int ret;
5781
5782         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5783         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5784         if (ret != -ENOENT)
5785                 goto done;
5786         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5787         if (ret != -ENOENT)
5788                 goto done;
5789         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5790 done:
5791         if (!ret)
5792                 ret = success_ret;
5793         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5794         io_commit_cqring(ctx);
5795         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5796         io_cqring_ev_posted(ctx);
5797
5798         if (ret < 0)
5799                 req_set_fail(req);
5800 }
5801
5802 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5803                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5804 {
5805         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5806                 return -EINVAL;
5807         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5808                 return -EINVAL;
5809         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5810                 return -EINVAL;
5811
5812         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5813         return 0;
5814 }
5815
5816 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5817 {
5818         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5819         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5820         struct io_tctx_node *node;
5821         int ret;
5822
5823         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5824         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5825         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5826         if (ret != -ENOENT)
5827                 goto done;
5828         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5829         if (ret != -ENOENT)
5830                 goto done;
5831         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5832         if (ret != -ENOENT)
5833                 goto done;
5834         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5835
5836         /* slow path, try all io-wq's */
5837         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5838         ret = -ENOENT;
5839         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5840                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5841
5842                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5843                 if (ret != -ENOENT)
5844                         break;
5845         }
5846         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5847
5848         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5849 done:
5850         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5851         io_commit_cqring(ctx);
5852         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5853         io_cqring_ev_posted(ctx);
5854
5855         if (ret < 0)
5856                 req_set_fail(req);
5857         io_put_req(req);
5858         return 0;
5859 }
5860
5861 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5862                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5863 {
5864         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5865                 return -EINVAL;
5866         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5867                 return -EINVAL;
5868
5869         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5870         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5871         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5872                 return -EINVAL;
5873         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5874         return 0;
5875 }
5876
5877 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5878 {
5879         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5880         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5881         int ret;
5882
5883         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5884                 return -EAGAIN;
5885
5886         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5887         up.data = req->rsrc_update.arg;
5888         up.nr = 0;
5889         up.tags = 0;
5890         up.resv = 0;
5891
5892         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5893         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5894                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5896
5897         if (ret < 0)
5898                 req_set_fail(req);
5899         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5900         return 0;
5901 }
5902
5903 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5904 {
5905         switch (req->opcode) {
5906         case IORING_OP_NOP:
5907                 return 0;
5908         case IORING_OP_READV:
5909         case IORING_OP_READ_FIXED:
5910         case IORING_OP_READ:
5911                 return io_read_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_WRITEV:
5913         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5914         case IORING_OP_WRITE:
5915                 return io_write_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_POLL_ADD:
5917                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5919                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_FSYNC:
5921                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5923                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_SENDMSG:
5925         case IORING_OP_SEND:
5926                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_RECVMSG:
5928         case IORING_OP_RECV:
5929                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_CONNECT:
5931                 return io_connect_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_TIMEOUT:
5933                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5934         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5935                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5937                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5939                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5940         case IORING_OP_ACCEPT:
5941                 return io_accept_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_FALLOCATE:
5943                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_OPENAT:
5945                 return io_openat_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_CLOSE:
5947                 return io_close_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5949                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_STATX:
5951                 return io_statx_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_FADVISE:
5953                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_MADVISE:
5955                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_OPENAT2:
5957                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5959                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5960         case IORING_OP_SPLICE:
5961                 return io_splice_prep(req, sqe);
5962         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5963                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5964         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5965                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5966         case IORING_OP_TEE:
5967                 return io_tee_prep(req, sqe);
5968         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5969                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5970         case IORING_OP_RENAMEAT:
5971                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5972         case IORING_OP_UNLINKAT:
5973                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5974         }
5975
5976         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5977                         req->opcode);
5978         return -EINVAL;
5979 }
5980
5981 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5984                 return 0;
5985         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5986                 return -EFAULT;
5987         if (io_alloc_async_data(req))
5988                 return -EAGAIN;
5989
5990         switch (req->opcode) {
5991         case IORING_OP_READV:
5992                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5993         case IORING_OP_WRITEV:
5994                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5995         case IORING_OP_SENDMSG:
5996                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5997         case IORING_OP_RECVMSG:
5998                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5999         case IORING_OP_CONNECT:
6000                 return io_connect_prep_async(req);
6001         }
6002         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6003                     req->opcode);
6004         return -EFAULT;
6005 }
6006
6007 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6008 {
6009         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6010
6011         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6012         io_for_each_link(req, req)
6013                 seq--;
6014         return seq;
6015 }
6016
6017 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6018 {
6019         struct io_kiocb *pos;
6020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6021         struct io_defer_entry *de;
6022         int ret;
6023         u32 seq;
6024
6025         /*
6026          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6027          * head request and the next request/link after the current link.
6028          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6029          * maintained for every request of our link.
6030          */
6031         if (ctx->drain_next) {
6032                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6033                 ctx->drain_next = false;
6034         }
6035         /* not interested in head, start from the first linked */
6036         io_for_each_link(pos, req->link) {
6037                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6038                         ctx->drain_next = true;
6039                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6040                         break;
6041                 }
6042         }
6043
6044         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6045         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6046                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6047                 ctx->drain_active = false;
6048                 return false;
6049         }
6050
6051         seq = io_get_sequence(req);
6052         /* Still a chance to pass the sequence check */
6053         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6054                 return false;
6055
6056         ret = io_req_prep_async(req);
6057         if (ret)
6058                 goto fail;
6059         io_prep_async_link(req);
6060         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6061         if (!de) {
6062                 ret = -ENOMEM;
6063 fail:
6064                 io_req_complete_failed(req, ret);
6065                 return true;
6066         }
6067
6068         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6069         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6070                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6071                 kfree(de);
6072                 io_queue_async_work(req);
6073                 return true;
6074         }
6075
6076         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6077         de->req = req;
6078         de->seq = seq;
6079         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6080         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6081         return true;
6082 }
6083
6084 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6085 {
6086         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6087                 switch (req->opcode) {
6088                 case IORING_OP_READV:
6089                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6090                 case IORING_OP_READ:
6091                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6092                         break;
6093                 case IORING_OP_RECVMSG:
6094                 case IORING_OP_RECV:
6095                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6096                         break;
6097                 }
6098         }
6099
6100         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6101                 switch (req->opcode) {
6102                 case IORING_OP_READV:
6103                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6104                 case IORING_OP_READ:
6105                 case IORING_OP_WRITEV:
6106                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6107                 case IORING_OP_WRITE: {
6108                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6109
6110                         kfree(io->free_iovec);
6111                         break;
6112                         }
6113                 case IORING_OP_RECVMSG:
6114                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6115                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6116
6117                         kfree(io->free_iov);
6118                         break;
6119                         }
6120                 case IORING_OP_SPLICE:
6121                 case IORING_OP_TEE:
6122                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6123                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6124                         break;
6125                 case IORING_OP_OPENAT:
6126                 case IORING_OP_OPENAT2:
6127                         if (req->open.filename)
6128                                 putname(req->open.filename);
6129                         break;
6130                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6131                         putname(req->rename.oldpath);
6132                         putname(req->rename.newpath);
6133                         break;
6134                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6135                         putname(req->unlink.filename);
6136                         break;
6137                 }
6138         }
6139         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6140                 kfree(req->apoll->double_poll);
6141                 kfree(req->apoll);
6142                 req->apoll = NULL;
6143         }
6144         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6145                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6146
6147                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6148         }
6149         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6150                 put_cred(req->creds);
6151
6152         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6153 }
6154
6155 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6156 {
6157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6158         const struct cred *creds = NULL;
6159         int ret;
6160
6161         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6162                 creds = override_creds(req->creds);
6163
6164         switch (req->opcode) {
6165         case IORING_OP_NOP:
6166                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6167                 break;
6168         case IORING_OP_READV:
6169         case IORING_OP_READ_FIXED:
6170         case IORING_OP_READ:
6171                 ret = io_read(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_WRITEV:
6174         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6175         case IORING_OP_WRITE:
6176                 ret = io_write(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_FSYNC:
6179                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_POLL_ADD:
6182                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6185                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6188                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_SENDMSG:
6191                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_SEND:
6194                 ret = io_send(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_RECVMSG:
6197                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_RECV:
6200                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_TIMEOUT:
6203                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6206                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_ACCEPT:
6209                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_CONNECT:
6212                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6215                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_FALLOCATE:
6218                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_OPENAT:
6221                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_CLOSE:
6224                 ret = io_close(req, issue_flags);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6227                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_STATX:
6230                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_FADVISE:
6233                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_MADVISE:
6236                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_OPENAT2:
6239                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6242                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_SPLICE:
6245                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6246                 break;
6247         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6248                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6249                 break;
6250         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6251                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6252                 break;
6253         case IORING_OP_TEE:
6254                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6255                 break;
6256         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6257                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6258                 break;
6259         case IORING_OP_RENAMEAT:
6260                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6261                 break;
6262         case IORING_OP_UNLINKAT:
6263                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6264                 break;
6265         default:
6266                 ret = -EINVAL;
6267                 break;
6268         }
6269
6270         if (creds)
6271                 revert_creds(creds);
6272         if (ret)
6273                 return ret;
6274         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6275         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6276                 io_iopoll_req_issued(req);
6277
6278         return 0;
6279 }
6280
6281 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6282 {
6283         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6284         struct io_kiocb *timeout;
6285         int ret = 0;
6286
6287         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6288         if (timeout)
6289                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6290
6291         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6292                 ret = -ECANCELED;
6293
6294         if (!ret) {
6295                 do {
6296                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6297                         /*
6298                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6299                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6300                          * wait for request slots on the block side.
6301                          */
6302                         if (ret != -EAGAIN)
6303                                 break;
6304                         cond_resched();
6305                 } while (1);
6306         }
6307
6308         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6309         if (ret) {
6310                 /* io-wq is going to take one down */
6311                 req_ref_get(req);
6312                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6313         }
6314 }
6315
6316 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6317 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6318 #ifdef CONFIG_64BIT
6319 #define FFS_ISREG               0x4UL
6320 #else
6321 #define FFS_ISREG               0x0UL
6322 #endif
6323 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6324
6325 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6326                                                       unsigned i)
6327 {
6328         struct io_fixed_file *table_l2;
6329
6330         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6331         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6332 }
6333
6334 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6335                                               int index)
6336 {
6337         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6338
6339         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6340 }
6341
6342 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6343 {
6344         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6345
6346         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6347                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6348         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6349                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6350         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6351                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6352         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6353 }
6354
6355 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6356                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6357 {
6358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6359         struct file *file;
6360
6361         if (fixed) {
6362                 unsigned long file_ptr;
6363
6364                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6365                         return NULL;
6366                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6367                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6368                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6369                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6370                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6371                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6372                 io_req_set_rsrc_node(req);
6373         } else {
6374                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6375                 file = __io_file_get(state, fd);
6376
6377                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6378                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6379                         io_req_track_inflight(req);
6380         }
6381
6382         return file;
6383 }
6384
6385 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6386 {
6387         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6388                                                 struct io_timeout_data, timer);
6389         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6390         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6391         unsigned long flags;
6392
6393         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6394         prev = req->timeout.head;
6395         req->timeout.head = NULL;
6396
6397         /*
6398          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6399          * race with the completion of the linked work.
6400          */
6401         if (prev) {
6402                 io_remove_next_linked(prev);
6403                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6404                         prev = NULL;
6405         }
6406         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6407
6408         if (prev) {
6409                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6410                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6411                 io_put_req_deferred(req, 1);
6412         } else {
6413                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6414         }
6415         return HRTIMER_NORESTART;
6416 }
6417
6418 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6419 {
6420         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6421
6422         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6423         /*
6424          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6425          * before we got a chance to setup the timer
6426          */
6427         if (req->timeout.head) {
6428                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6429
6430                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6431                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6432                                 data->mode);
6433         }
6434         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6435         /* drop submission reference */
6436         io_put_req(req);
6437 }
6438
6439 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6440 {
6441         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6442
6443         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6444             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6445                 return NULL;
6446
6447         nxt->timeout.head = req;
6448         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6449         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6450         return nxt;
6451 }
6452
6453 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6454 {
6455         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6456         int ret;
6457
6458 issue_sqe:
6459         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6460
6461         /*
6462          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6463          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6464          */
6465         if (likely(!ret)) {
6466                 /* drop submission reference */
6467                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6468                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6469                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6470
6471                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6472                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6473                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6474                 } else {
6475                         io_put_req(req);
6476                 }
6477         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6478                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6479                 case IO_APOLL_READY:
6480                         goto issue_sqe;
6481                 case IO_APOLL_ABORTED:
6482                         /*
6483                          * Queued up for async execution, worker will release
6484                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6485                          */
6486                         io_queue_async_work(req);
6487                         break;
6488                 }
6489         } else {
6490                 io_req_complete_failed(req, ret);
6491         }
6492         if (linked_timeout)
6493                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6494 }
6495
6496 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6497 {
6498         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6499                 return;
6500
6501         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6502                 __io_queue_sqe(req);
6503         } else {
6504                 int ret = io_req_prep_async(req);
6505
6506                 if (unlikely(ret))
6507                         io_req_complete_failed(req, ret);
6508                 else
6509                         io_queue_async_work(req);
6510         }
6511 }
6512
6513 /*
6514  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6515  *
6516  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6517  */
6518 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6519                                         struct io_kiocb *req,
6520                                         unsigned int sqe_flags)
6521 {
6522         if (likely(!ctx->restricted))
6523                 return true;
6524
6525         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6526                 return false;
6527
6528         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6529             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6530                 return false;
6531
6532         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6533                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6534                 return false;
6535
6536         return true;
6537 }
6538
6539 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6540                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6541 {
6542         struct io_submit_state *state;
6543         unsigned int sqe_flags;
6544         int personality, ret = 0;
6545
6546         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6547         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6548         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6549         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6550         req->file = NULL;
6551         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6552         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6553         atomic_set(&req->refs, 2);
6554         req->task = current;
6555
6556         /* enforce forwards compatibility on users */
6557         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6558                 return -EINVAL;
6559         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6560                 return -EINVAL;
6561         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6562                 return -EACCES;
6563
6564         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6565             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6566                 return -EOPNOTSUPP;
6567         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6568                 ctx->drain_active = true;
6569
6570         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6571         if (personality) {
6572                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6573                 if (!req->creds)
6574                         return -EINVAL;
6575                 get_cred(req->creds);
6576                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6577         }
6578         state = &ctx->submit_state;
6579
6580         /*
6581          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6582          * is potentially a read/write to block based storage.
6583          */
6584         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6585             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6586                 blk_start_plug(&state->plug);
6587                 state->plug_started = true;
6588         }
6589
6590         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6591                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6592
6593                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6594                 if (unlikely(!req->file))
6595                         ret = -EBADF;
6596         }
6597
6598         state->ios_left--;
6599         return ret;
6600 }
6601
6602 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6603                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6604 {
6605         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6606         int ret;
6607
6608         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6609         if (unlikely(ret)) {
6610 fail_req:
6611                 if (link->head) {
6612                         /* fail even hard links since we don't submit */
6613                         req_set_fail(link->head);
6614                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6615                         link->head = NULL;
6616                 }
6617                 io_req_complete_failed(req, ret);
6618                 return ret;
6619         }
6620
6621         ret = io_req_prep(req, sqe);
6622         if (unlikely(ret))
6623                 goto fail_req;
6624
6625         /* don't need @sqe from now on */
6626         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6627                                   req->flags, true,
6628                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6629
6630         /*
6631          * If we already have a head request, queue this one for async
6632          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6633          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6634          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6635          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6636          */
6637         if (link->head) {
6638                 struct io_kiocb *head = link->head;
6639
6640                 ret = io_req_prep_async(req);
6641                 if (unlikely(ret))
6642                         goto fail_req;
6643                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6644                 link->last->link = req;
6645                 link->last = req;
6646
6647                 /* last request of a link, enqueue the link */
6648                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6649                         link->head = NULL;
6650                         io_queue_sqe(head);
6651                 }
6652         } else {
6653                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6654                         link->head = req;
6655                         link->last = req;
6656                 } else {
6657                         io_queue_sqe(req);
6658                 }
6659         }
6660
6661         return 0;
6662 }
6663
6664 /*
6665  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6666  */
6667 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6668                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6669 {
6670         if (state->link.head)
6671                 io_queue_sqe(state->link.head);
6672         if (state->comp.nr)
6673                 io_submit_flush_completions(ctx);
6674         if (state->plug_started)
6675                 blk_finish_plug(&state->plug);
6676         io_state_file_put(state);
6677 }
6678
6679 /*
6680  * Start submission side cache.
6681  */
6682 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6683                                   unsigned int max_ios)
6684 {
6685         state->plug_started = false;
6686         state->ios_left = max_ios;
6687         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6688         state->link.head = NULL;
6689 }
6690
6691 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6692 {
6693         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6694
6695         /*
6696          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6697          * since once we write the new head, the application could
6698          * write new data to them.
6699          */
6700         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6701 }
6702
6703 /*
6704  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6705  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6706  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6707  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6708  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6709  * prevent a re-load down the line.
6710  */
6711 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6712 {
6713         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6714         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6715
6716         /*
6717          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6718          *
6719          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6720          *    head updates.
6721          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6722          *    though the application is the one updating it.
6723          */
6724         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6725         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6726                 return &ctx->sq_sqes[head];
6727
6728         /* drop invalid entries */
6729         ctx->cq_extra--;
6730         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6731                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6732         return NULL;
6733 }
6734
6735 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6736 {
6737         struct io_uring_task *tctx;
6738         int submitted = 0;
6739
6740         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6741         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6742         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6743                 return -EAGAIN;
6744
6745         tctx = current->io_uring;
6746         tctx->cached_refs -= nr;
6747         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6748                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6749
6750                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6751                 refcount_add(refill, &current->usage);
6752                 tctx->cached_refs += refill;
6753         }
6754         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6755
6756         while (submitted < nr) {
6757                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6758                 struct io_kiocb *req;
6759
6760                 req = io_alloc_req(ctx);
6761                 if (unlikely(!req)) {
6762                         if (!submitted)
6763                                 submitted = -EAGAIN;
6764                         break;
6765                 }
6766                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6767                 if (unlikely(!sqe)) {
6768                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6769                         break;
6770                 }
6771                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6772                 submitted++;
6773                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6774                         break;
6775         }
6776
6777         if (unlikely(submitted != nr)) {
6778                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6779                 int unused = nr - ref_used;
6780
6781                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6782                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6783         }
6784
6785         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6786          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6787         io_commit_sqring(ctx);
6788
6789         return submitted;
6790 }
6791
6792 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6793 {
6794         return READ_ONCE(sqd->state);
6795 }
6796
6797 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6798 {
6799         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6800         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6801         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6802         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6803 }
6804
6805 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6806 {
6807         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6808         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6809         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6810 }
6811
6812 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6813 {
6814         unsigned int to_submit;
6815         int ret = 0;
6816
6817         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6818         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6819         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6820                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6821
6822         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6823                 unsigned nr_events = 0;
6824                 const struct cred *creds = NULL;
6825
6826                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6827                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6828
6829                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6830                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6831                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, true);
6832
6833                 /*
6834                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6835                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6836                  */
6837                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6838                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6839                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6840                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6841
6842                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6843                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6844                 if (creds)
6845                         revert_creds(creds);
6846         }
6847
6848         return ret;
6849 }
6850
6851 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6852 {
6853         struct io_ring_ctx *ctx;
6854         unsigned sq_thread_idle = 0;
6855
6856         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6857                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6858         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6859 }
6860
6861 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6862 {
6863         bool did_sig = false;
6864         struct ksignal ksig;
6865
6866         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6867             signal_pending(current)) {
6868                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6869                 if (signal_pending(current))
6870                         did_sig = get_signal(&ksig);
6871                 cond_resched();
6872                 mutex_lock(&sqd->lock);
6873         }
6874         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6875 }
6876
6877 static int io_sq_thread(void *data)
6878 {
6879         struct io_sq_data *sqd = data;
6880         struct io_ring_ctx *ctx;
6881         unsigned long timeout = 0;
6882         char buf[TASK_COMM_LEN];
6883         DEFINE_WAIT(wait);
6884
6885         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6886         set_task_comm(current, buf);
6887
6888         if (sqd->sq_cpu != -1)
6889                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6890         else
6891                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6892         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6893
6894         mutex_lock(&sqd->lock);
6895         while (1) {
6896                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6897
6898                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6899                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6900                                 break;
6901                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6902                 }
6903
6904                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6905                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6906                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6907
6908                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6909                                 sqt_spin = true;
6910                 }
6911                 if (io_run_task_work())
6912                         sqt_spin = true;
6913
6914                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6915                         cond_resched();
6916                         if (sqt_spin)
6917                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6918                         continue;
6919                 }
6920
6921                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6922                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6923                         bool needs_sched = true;
6924
6925                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6926                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6927
6928                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6929                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6930                                         needs_sched = false;
6931                                         break;
6932                                 }
6933                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6934                                         needs_sched = false;
6935                                         break;
6936                                 }
6937                         }
6938
6939                         if (needs_sched) {
6940                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6941                                 schedule();
6942                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6943                         }
6944                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6945                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6946                 }
6947
6948                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6949                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6950         }
6951
6952         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6953         sqd->thread = NULL;
6954         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6955                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6956         io_run_task_work();
6957         mutex_unlock(&sqd->lock);
6958
6959         complete(&sqd->exited);
6960         do_exit(0);
6961 }
6962
6963 struct io_wait_queue {
6964         struct wait_queue_entry wq;
6965         struct io_ring_ctx *ctx;
6966         unsigned to_wait;
6967         unsigned nr_timeouts;
6968 };
6969
6970 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6971 {
6972         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6973
6974         /*
6975          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6976          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6977          * regardless of event count.
6978          */
6979         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6980                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6981 }
6982
6983 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6984                             int wake_flags, void *key)
6985 {
6986         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6987                                                         wq);
6988
6989         /*
6990          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6991          * the task, and the next invocation will do it.
6992          */
6993         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6994                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6995         return -1;
6996 }
6997
6998 static int io_run_task_work_sig(void)
6999 {
7000         if (io_run_task_work())
7001                 return 1;
7002         if (!signal_pending(current))
7003                 return 0;
7004         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7005                 return -ERESTARTSYS;
7006         return -EINTR;
7007 }
7008
7009 /* when returns >0, the caller should retry */
7010 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7011                                           struct io_wait_queue *iowq,
7012                                           signed long *timeout)
7013 {
7014         int ret;
7015
7016         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7017         ret = io_run_task_work_sig();
7018         if (ret || io_should_wake(iowq))
7019                 return ret;
7020         /* let the caller flush overflows, retry */
7021         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7022                 return 1;
7023
7024         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7025         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7026 }
7027
7028 /*
7029  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7030  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7031  */
7032 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7033                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7034                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7035 {
7036         struct io_wait_queue iowq = {
7037                 .wq = {
7038                         .private        = current,
7039                         .func           = io_wake_function,
7040                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7041                 },
7042                 .ctx            = ctx,
7043                 .to_wait        = min_events,
7044         };
7045         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7046         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7047         int ret;
7048
7049         do {
7050                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7051                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7052                         return 0;
7053                 if (!io_run_task_work())
7054                         break;
7055         } while (1);
7056
7057         if (sig) {
7058 #ifdef CONFIG_COMPAT
7059                 if (in_compat_syscall())
7060                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7061                                                       sigsz);
7062                 else
7063 #endif
7064                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7065
7066                 if (ret)
7067                         return ret;
7068         }
7069
7070         if (uts) {
7071                 struct timespec64 ts;
7072
7073                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7074                         return -EFAULT;
7075                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7076         }
7077
7078         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7079         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7080         do {
7081                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7082                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7083                         ret = -EBUSY;
7084                         break;
7085                 }
7086                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7087                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7088                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7089                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7090                 cond_resched();
7091         } while (ret > 0);
7092
7093         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7094
7095         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7096 }
7097
7098 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7099 {
7100         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7101
7102         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7103                 kfree(table[i]);
7104         kfree(table);
7105 }
7106
7107 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7108 {
7109         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7110         size_t init_size = size;
7111         void **table;
7112
7113         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7114         if (!table)
7115                 return NULL;
7116
7117         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7118                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7119
7120                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7121                 if (!table[i]) {
7122                         io_free_page_table(table, init_size);
7123                         return NULL;
7124                 }
7125                 size -= this_size;
7126         }
7127         return table;
7128 }
7129
7130 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7131 {
7132         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7133 }
7134
7135 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7136 {
7137         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7138 }
7139
7140 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7141 {
7142         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7143         kfree(ref_node);
7144 }
7145
7146 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7147                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7148 {
7149         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7150         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7151
7152         if (data_to_kill) {
7153                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7154
7155                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7156                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7157                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7158                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7159
7160                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7161                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7162                 ctx->rsrc_node = NULL;
7163         }
7164
7165         if (!ctx->rsrc_node) {
7166                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7167                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7168         }
7169 }
7170
7171 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7172 {
7173         if (ctx->rsrc_backup_node)
7174                 return 0;
7175         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7176         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7177 }
7178
7179 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7180 {
7181         int ret;
7182
7183         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7184         if (data->quiesce)
7185                 return -ENXIO;
7186
7187         data->quiesce = true;
7188         do {
7189                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7190                 if (ret)
7191                         break;
7192                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7193
7194                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7195                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7196                         break;
7197                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7198                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7199                 if (!ret)
7200                         break;
7201
7202                 atomic_inc(&data->refs);
7203                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7204                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7205                 reinit_completion(&data->done);
7206
7207                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7208                 ret = io_run_task_work_sig();
7209                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7210         } while (ret >= 0);
7211         data->quiesce = false;
7212
7213         return ret;
7214 }
7215
7216 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7217 {
7218         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7219         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7220
7221         return &data->tags[table_idx][off];
7222 }
7223
7224 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7225 {
7226         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7227
7228         if (data->tags)
7229                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7230         kfree(data);
7231 }
7232
7233 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7234                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7235                               struct io_rsrc_data **pdata)
7236 {
7237         struct io_rsrc_data *data;
7238         int ret = -ENOMEM;
7239         unsigned i;
7240
7241         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7242         if (!data)
7243                 return -ENOMEM;
7244         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7245         if (!data->tags) {
7246                 kfree(data);
7247                 return -ENOMEM;
7248         }
7249
7250         data->nr = nr;
7251         data->ctx = ctx;
7252         data->do_put = do_put;
7253         if (utags) {
7254                 ret = -EFAULT;
7255                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7256                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7257
7258                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7259                                            sizeof(*tag_slot)))
7260                                 goto fail;
7261                 }
7262         }
7263
7264         atomic_set(&data->refs, 1);
7265         init_completion(&data->done);
7266         *pdata = data;
7267         return 0;
7268 fail:
7269         io_rsrc_data_free(data);
7270         return ret;
7271 }
7272
7273 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7274 {
7275         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7276
7277         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7278         return !!table->files;
7279 }
7280
7281 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7282 {
7283         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7284
7285         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7286         table->files = NULL;
7287 }
7288
7289 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7290 {
7291 #if defined(CONFIG_UNIX)
7292         if (ctx->ring_sock) {
7293                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7294                 struct sk_buff *skb;
7295
7296                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7297                         kfree_skb(skb);
7298         }
7299 #else
7300         int i;
7301
7302         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7303                 struct file *file;
7304
7305                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7306                 if (file)
7307                         fput(file);
7308         }
7309 #endif
7310         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7311         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7312         ctx->file_data = NULL;
7313         ctx->nr_user_files = 0;
7314 }
7315
7316 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7317 {
7318         int ret;
7319
7320         if (!ctx->file_data)
7321                 return -ENXIO;
7322         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7323         if (!ret)
7324                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7325         return ret;
7326 }
7327
7328 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7329         __releases(&sqd->lock)
7330 {
7331         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7332
7333         /*
7334          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7335          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7336          */
7337         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7338         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7339                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7340         mutex_unlock(&sqd->lock);
7341 }
7342
7343 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7344         __acquires(&sqd->lock)
7345 {
7346         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7347
7348         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7349         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7350         mutex_lock(&sqd->lock);
7351         if (sqd->thread)
7352                 wake_up_process(sqd->thread);
7353 }
7354
7355 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7356 {
7357         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7358         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7359
7360         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7361         mutex_lock(&sqd->lock);
7362         if (sqd->thread)
7363                 wake_up_process(sqd->thread);
7364         mutex_unlock(&sqd->lock);
7365         wait_for_completion(&sqd->exited);
7366 }
7367
7368 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7369 {
7370         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7371                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7372
7373                 io_sq_thread_stop(sqd);
7374                 kfree(sqd);
7375         }
7376 }
7377
7378 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7379 {
7380         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7381
7382         if (sqd) {
7383                 io_sq_thread_park(sqd);
7384                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7385                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7386                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7387
7388                 io_put_sq_data(sqd);
7389                 ctx->sq_data = NULL;
7390         }
7391 }
7392
7393 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7394 {
7395         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7396         struct io_sq_data *sqd;
7397         struct fd f;
7398
7399         f = fdget(p->wq_fd);
7400         if (!f.file)
7401                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7402         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7403                 fdput(f);
7404                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7405         }
7406
7407         ctx_attach = f.file->private_data;
7408         sqd = ctx_attach->sq_data;
7409         if (!sqd) {
7410                 fdput(f);
7411                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7412         }
7413         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7414                 fdput(f);
7415                 return ERR_PTR(-EPERM);
7416         }
7417
7418         refcount_inc(&sqd->refs);
7419         fdput(f);
7420         return sqd;
7421 }
7422
7423 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7424                                          bool *attached)
7425 {
7426         struct io_sq_data *sqd;
7427
7428         *attached = false;
7429         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7430                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7431                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7432                         *attached = true;
7433                         return sqd;
7434                 }
7435                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7436                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7437                         return sqd;
7438         }
7439
7440         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7441         if (!sqd)
7442                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7443
7444         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7445         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7446         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7447         mutex_init(&sqd->lock);
7448         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7449         init_completion(&sqd->exited);
7450         return sqd;
7451 }
7452
7453 #if defined(CONFIG_UNIX)
7454 /*
7455  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7456  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7457  * loops in the file referencing.
7458  */
7459 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7460 {
7461         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7462         struct scm_fp_list *fpl;
7463         struct sk_buff *skb;
7464         int i, nr_files;
7465
7466         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7467         if (!fpl)
7468                 return -ENOMEM;
7469
7470         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7471         if (!skb) {
7472                 kfree(fpl);
7473                 return -ENOMEM;
7474         }
7475
7476         skb->sk = sk;
7477
7478         nr_files = 0;
7479         fpl->user = get_uid(current_user());
7480         for (i = 0; i < nr; i++) {
7481                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7482
7483                 if (!file)
7484                         continue;
7485                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7486                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7487                 nr_files++;
7488         }
7489
7490         if (nr_files) {
7491                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7492                 fpl->count = nr_files;
7493                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7494                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7495                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7496                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7497
7498                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7499                         fput(fpl->fp[i]);
7500         } else {
7501                 kfree_skb(skb);
7502                 kfree(fpl);
7503         }
7504
7505         return 0;
7506 }
7507
7508 /*
7509  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7510  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7511  * garbage collection to take care of this problem for us.
7512  */
7513 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7514 {
7515         unsigned left, total;
7516         int ret = 0;
7517
7518         total = 0;
7519         left = ctx->nr_user_files;
7520         while (left) {
7521                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7522
7523                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7524                 if (ret)
7525                         break;
7526                 left -= this_files;
7527                 total += this_files;
7528         }
7529
7530         if (!ret)
7531                 return 0;
7532
7533         while (total < ctx->nr_user_files) {
7534                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7535
7536                 if (file)
7537                         fput(file);
7538                 total++;
7539         }
7540
7541         return ret;
7542 }
7543 #else
7544 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7545 {
7546         return 0;
7547 }
7548 #endif
7549
7550 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7551 {
7552         struct file *file = prsrc->file;
7553 #if defined(CONFIG_UNIX)
7554         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7555         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7556         struct sk_buff *skb;
7557         int i;
7558
7559         __skb_queue_head_init(&list);
7560
7561         /*
7562          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7563          * remove this entry and rearrange the file array.
7564          */
7565         skb = skb_dequeue(head);
7566         while (skb) {
7567                 struct scm_fp_list *fp;
7568
7569                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7570                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7571                         int left;
7572
7573                         if (fp->fp[i] != file)
7574                                 continue;
7575
7576                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7577                         left = fp->count - 1 - i;
7578                         if (left) {
7579                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7580                                                 left * sizeof(struct file *));
7581                         }
7582                         fp->count--;
7583                         if (!fp->count) {
7584                                 kfree_skb(skb);
7585                                 skb = NULL;
7586                         } else {
7587                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7588                         }
7589                         fput(file);
7590                         file = NULL;
7591                         break;
7592                 }
7593
7594                 if (!file)
7595                         break;
7596
7597                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7598
7599                 skb = skb_dequeue(head);
7600         }
7601
7602         if (skb_peek(&list)) {
7603                 spin_lock_irq(&head->lock);
7604                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7605                         __skb_queue_tail(head, skb);
7606                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7607         }
7608 #else
7609         fput(file);
7610 #endif
7611 }
7612
7613 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7614 {
7615         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7616         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7617         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7618
7619         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7620                 list_del(&prsrc->list);
7621
7622                 if (prsrc->tag) {
7623                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7624
7625                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7626                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7627                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7628                         ctx->cq_extra++;
7629                         io_commit_cqring(ctx);
7630                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7631                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7632                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7633                 }
7634
7635                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7636                 kfree(prsrc);
7637         }
7638
7639         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7640         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7641                 complete(&rsrc_data->done);
7642 }
7643
7644 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7645 {
7646         struct io_ring_ctx *ctx;
7647         struct llist_node *node;
7648
7649         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7650         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7651
7652         while (node) {
7653                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7654                 struct llist_node *next = node->next;
7655
7656                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7657                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7658                 node = next;
7659         }
7660 }
7661
7662 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7663 {
7664         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7665         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7666         bool first_add = false;
7667
7668         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7669         node->done = true;
7670
7671         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7672                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7673                                             struct io_rsrc_node, node);
7674                 /* recycle ref nodes in order */
7675                 if (!node->done)
7676                         break;
7677                 list_del(&node->node);
7678                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7679         }
7680         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7681
7682         if (first_add)
7683                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7684 }
7685
7686 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7687 {
7688         struct io_rsrc_node *ref_node;
7689
7690         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7691         if (!ref_node)
7692                 return NULL;
7693
7694         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7695                             0, GFP_KERNEL)) {
7696                 kfree(ref_node);
7697                 return NULL;
7698         }
7699         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7700         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7701         ref_node->done = false;
7702         return ref_node;
7703 }
7704
7705 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7706                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7707 {
7708         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7709         struct file *file;
7710         int fd, ret;
7711         unsigned i;
7712
7713         if (ctx->file_data)
7714                 return -EBUSY;
7715         if (!nr_args)
7716                 return -EINVAL;
7717         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7718                 return -EMFILE;
7719         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7720         if (ret)
7721                 return ret;
7722         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7723                                  &ctx->file_data);
7724         if (ret)
7725                 return ret;
7726
7727         ret = -ENOMEM;
7728         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7729                 goto out_free;
7730
7731         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7732                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7733                         ret = -EFAULT;
7734                         goto out_fput;
7735                 }
7736                 /* allow sparse sets */
7737                 if (fd == -1) {
7738                         ret = -EINVAL;
7739                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7740                                 goto out_fput;
7741                         continue;
7742                 }
7743
7744                 file = fget(fd);
7745                 ret = -EBADF;
7746                 if (unlikely(!file))
7747                         goto out_fput;
7748
7749                 /*
7750                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7751                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7752                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7753                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7754                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7755                  */
7756                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7757                         fput(file);
7758                         goto out_fput;
7759                 }
7760                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7761         }
7762
7763         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7764         if (ret) {
7765                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7766                 return ret;
7767         }
7768
7769         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7770         return ret;
7771 out_fput:
7772         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7773                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7774                 if (file)
7775                         fput(file);
7776         }
7777         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7778         ctx->nr_user_files = 0;
7779 out_free:
7780         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7781         ctx->file_data = NULL;
7782         return ret;
7783 }
7784
7785 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7786                                 int index)
7787 {
7788 #if defined(CONFIG_UNIX)
7789         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7790         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7791         struct sk_buff *skb;
7792
7793         /*
7794          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7795          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7796          * and filling it in.
7797          */
7798         spin_lock_irq(&head->lock);
7799         skb = skb_peek(head);
7800         if (skb) {
7801                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7802
7803                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7804                         __skb_unlink(skb, head);
7805                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7806                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7807                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7808                         fpl->count++;
7809                         spin_lock_irq(&head->lock);
7810                         __skb_queue_head(head, skb);
7811                 } else {
7812                         skb = NULL;
7813                 }
7814         }
7815         spin_unlock_irq(&head->lock);
7816
7817         if (skb) {
7818                 fput(file);
7819                 return 0;
7820         }
7821
7822         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7823 #else
7824         return 0;
7825 #endif
7826 }
7827
7828 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7829                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7830 {
7831         struct io_rsrc_put *prsrc;
7832
7833         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7834         if (!prsrc)
7835                 return -ENOMEM;
7836
7837         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7838         prsrc->rsrc = rsrc;
7839         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7840         return 0;
7841 }
7842
7843 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7844                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7845                                  unsigned nr_args)
7846 {
7847         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7848         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7849         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7850         struct io_fixed_file *file_slot;
7851         struct file *file;
7852         int fd, i, err = 0;
7853         unsigned int done;
7854         bool needs_switch = false;
7855
7856         if (!ctx->file_data)
7857                 return -ENXIO;
7858         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7859                 return -EINVAL;
7860
7861         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7862                 u64 tag = 0;
7863
7864                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7865                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7866                         err = -EFAULT;
7867                         break;
7868                 }
7869                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7870                         err = -EINVAL;
7871                         break;
7872                 }
7873                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7874                         continue;
7875
7876                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7877                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7878
7879                 if (file_slot->file_ptr) {
7880                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7881                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7882                                                     ctx->rsrc_node, file);
7883                         if (err)
7884                                 break;
7885                         file_slot->file_ptr = 0;
7886                         needs_switch = true;
7887                 }
7888                 if (fd != -1) {
7889                         file = fget(fd);
7890                         if (!file) {
7891                                 err = -EBADF;
7892                                 break;
7893                         }
7894                         /*
7895                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7896                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7897                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7898                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7899                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7900                          * support regular read/write anyway.
7901                          */
7902                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7903                                 fput(file);
7904                                 err = -EBADF;
7905                                 break;
7906                         }
7907                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7908                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7909                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7910                         if (err) {
7911                                 file_slot->file_ptr = 0;
7912                                 fput(file);
7913                                 break;
7914                         }
7915                 }
7916         }
7917
7918         if (needs_switch)
7919                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7920         return done ? done : err;
7921 }
7922
7923 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7924 {
7925         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7926
7927         req = io_put_req_find_next(req);
7928         return req ? &req->work : NULL;
7929 }
7930
7931 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7932                                         struct task_struct *task)
7933 {
7934         struct io_wq_hash *hash;
7935         struct io_wq_data data;
7936         unsigned int concurrency;
7937
7938         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7939         hash = ctx->hash_map;
7940         if (!hash) {
7941                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7942                 if (!hash) {
7943                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7944                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7945                 }
7946                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7947                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7948                 ctx->hash_map = hash;
7949         }
7950         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7951
7952         data.hash = hash;
7953         data.task = task;
7954         data.free_work = io_free_work;
7955         data.do_work = io_wq_submit_work;
7956
7957         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7958         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7959
7960         return io_wq_create(concurrency, &data);
7961 }
7962
7963 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7964                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7965 {
7966         struct io_uring_task *tctx;
7967         int ret;
7968
7969         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7970         if (unlikely(!tctx))
7971                 return -ENOMEM;
7972
7973         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7974         if (unlikely(ret)) {
7975                 kfree(tctx);
7976                 return ret;
7977         }
7978
7979         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7980         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7981                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7982                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7983                 kfree(tctx);
7984                 return ret;
7985         }
7986
7987         xa_init(&tctx->xa);
7988         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7989         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7990         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7991         task->io_uring = tctx;
7992         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7993         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7994         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7995         return 0;
7996 }
7997
7998 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7999 {
8000         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8001
8002         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8003         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8004         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8005
8006         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8007         kfree(tctx);
8008         tsk->io_uring = NULL;
8009 }
8010
8011 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8012                                 struct io_uring_params *p)
8013 {
8014         int ret;
8015
8016         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8017         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8018                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8019                 struct fd f;
8020
8021                 f = fdget(p->wq_fd);
8022                 if (!f.file)
8023                         return -ENXIO;
8024                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8025                         fdput(f);
8026                         return -EINVAL;
8027                 }
8028                 fdput(f);
8029         }
8030         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8031                 struct task_struct *tsk;
8032                 struct io_sq_data *sqd;
8033                 bool attached;
8034
8035                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8036                 if (IS_ERR(sqd)) {
8037                         ret = PTR_ERR(sqd);
8038                         goto err;
8039                 }
8040
8041                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8042                 ctx->sq_data = sqd;
8043                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8044                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8045                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8046
8047                 io_sq_thread_park(sqd);
8048                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8049                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8050                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8051                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8052                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8053
8054                 if (ret < 0)
8055                         goto err;
8056                 if (attached)
8057                         return 0;
8058
8059                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8060                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8061
8062                         ret = -EINVAL;
8063                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8064                                 goto err_sqpoll;
8065                         sqd->sq_cpu = cpu;
8066                 } else {
8067                         sqd->sq_cpu = -1;
8068                 }
8069
8070                 sqd->task_pid = current->pid;
8071                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8072                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8073                 if (IS_ERR(tsk)) {
8074                         ret = PTR_ERR(tsk);
8075                         goto err_sqpoll;
8076                 }
8077
8078                 sqd->thread = tsk;
8079                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8080                 wake_up_new_task(tsk);
8081                 if (ret)
8082                         goto err;
8083         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8084                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8085                 ret = -EINVAL;
8086                 goto err;
8087         }
8088
8089         return 0;
8090 err_sqpoll:
8091         complete(&ctx->sq_data->exited);
8092 err:
8093         io_sq_thread_finish(ctx);
8094         return ret;
8095 }
8096
8097 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8098                                       unsigned long nr_pages)
8099 {
8100         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8101 }
8102
8103 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8104                                    unsigned long nr_pages)
8105 {
8106         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8107
8108         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8109         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8110
8111         do {
8112                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8113                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8114                 if (new_pages > page_limit)
8115                         return -ENOMEM;
8116         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8117                                         new_pages) != cur_pages);
8118
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8123 {
8124         if (ctx->user)
8125                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8126
8127         if (ctx->mm_account)
8128                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8129 }
8130
8131 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8132 {
8133         int ret;
8134
8135         if (ctx->user) {
8136                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8137                 if (ret)
8138                         return ret;
8139         }
8140
8141         if (ctx->mm_account)
8142                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8143
8144         return 0;
8145 }
8146
8147 static void io_mem_free(void *ptr)
8148 {
8149         struct page *page;
8150
8151         if (!ptr)
8152                 return;
8153
8154         page = virt_to_head_page(ptr);
8155         if (put_page_testzero(page))
8156                 free_compound_page(page);
8157 }
8158
8159 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8160 {
8161         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8162                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8163
8164         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8165 }
8166
8167 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8168                                 size_t *sq_offset)
8169 {
8170         struct io_rings *rings;
8171         size_t off, sq_array_size;
8172
8173         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8174         if (off == SIZE_MAX)
8175                 return SIZE_MAX;
8176
8177 #ifdef CONFIG_SMP
8178         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8179         if (off == 0)
8180                 return SIZE_MAX;
8181 #endif
8182
8183         if (sq_offset)
8184                 *sq_offset = off;
8185
8186         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8187         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8188                 return SIZE_MAX;
8189
8190         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8191                 return SIZE_MAX;
8192
8193         return off;
8194 }
8195
8196 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8197 {
8198         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8199         unsigned int i;
8200
8201         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8202                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8203                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8204                 if (imu->acct_pages)
8205                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8206                 kvfree(imu);
8207         }
8208         *slot = NULL;
8209 }
8210
8211 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8212 {
8213         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8214         prsrc->buf = NULL;
8215 }
8216
8217 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8218 {
8219         unsigned int i;
8220
8221         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8222                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8223         kfree(ctx->user_bufs);
8224         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8225         ctx->user_bufs = NULL;
8226         ctx->buf_data = NULL;
8227         ctx->nr_user_bufs = 0;
8228 }
8229
8230 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8231 {
8232         int ret;
8233
8234         if (!ctx->buf_data)
8235                 return -ENXIO;
8236
8237         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8238         if (!ret)
8239                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8240         return ret;
8241 }
8242
8243 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8244                        void __user *arg, unsigned index)
8245 {
8246         struct iovec __user *src;
8247
8248 #ifdef CONFIG_COMPAT
8249         if (ctx->compat) {
8250                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8251                 struct compat_iovec ciov;
8252
8253                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8254                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8255                         return -EFAULT;
8256
8257                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8258                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8259                 return 0;
8260         }
8261 #endif
8262         src = (struct iovec __user *) arg;
8263         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8264                 return -EFAULT;
8265         return 0;
8266 }
8267
8268 /*
8269  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8270  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8271  * match that one.
8272  *
8273  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8274  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8275  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8276  */
8277 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8278                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8279 {
8280         int i, j;
8281
8282         /* check current page array */
8283         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8284                 if (!PageCompound(pages[i]))
8285                         continue;
8286                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8287                         return true;
8288         }
8289
8290         /* check previously registered pages */
8291         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8292                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8293
8294                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8295                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8296                                 continue;
8297                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8298                                 return true;
8299                 }
8300         }
8301
8302         return false;
8303 }
8304
8305 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8306                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8307                                  struct page **last_hpage)
8308 {
8309         int i, ret;
8310
8311         imu->acct_pages = 0;
8312         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8313                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8314                         imu->acct_pages++;
8315                 } else {
8316                         struct page *hpage;
8317
8318                         hpage = compound_head(pages[i]);
8319                         if (hpage == *last_hpage)
8320                                 continue;
8321                         *last_hpage = hpage;
8322                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8323                                 continue;
8324                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8325                 }
8326         }
8327
8328         if (!imu->acct_pages)
8329                 return 0;
8330
8331         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8332         if (ret)
8333                 imu->acct_pages = 0;
8334         return ret;
8335 }
8336
8337 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8338                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8339                                   struct page **last_hpage)
8340 {
8341         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8342         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8343         struct page **pages = NULL;
8344         unsigned long off, start, end, ubuf;
8345         size_t size;
8346         int ret, pret, nr_pages, i;
8347
8348         if (!iov->iov_base) {
8349                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8350                 return 0;
8351         }
8352
8353         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8354         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8355         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8356         nr_pages = end - start;
8357
8358         *pimu = NULL;
8359         ret = -ENOMEM;
8360
8361         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8362         if (!pages)
8363                 goto done;
8364
8365         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8366                               GFP_KERNEL);
8367         if (!vmas)
8368                 goto done;
8369
8370         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8371         if (!imu)
8372                 goto done;
8373
8374         ret = 0;
8375         mmap_read_lock(current->mm);
8376         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8377                               pages, vmas);
8378         if (pret == nr_pages) {
8379                 /* don't support file backed memory */
8380                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8381                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8382
8383                         if (vma_is_shmem(vma))
8384                                 continue;
8385                         if (vma->vm_file &&
8386                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8387                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8388                                 break;
8389                         }
8390                 }
8391         } else {
8392                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8393         }
8394         mmap_read_unlock(current->mm);
8395         if (ret) {
8396                 /*
8397                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8398                  * release any pages we did get
8399                  */
8400                 if (pret > 0)
8401                         unpin_user_pages(pages, pret);
8402                 goto done;
8403         }
8404
8405         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8406         if (ret) {
8407                 unpin_user_pages(pages, pret);
8408                 goto done;
8409         }
8410
8411         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8412         size = iov->iov_len;
8413         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8414                 size_t vec_len;
8415
8416                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8417                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8418                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8419                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8420                 off = 0;
8421                 size -= vec_len;
8422         }
8423         /* store original address for later verification */
8424         imu->ubuf = ubuf;
8425         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8426         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8427         *pimu = imu;
8428         ret = 0;
8429 done:
8430         if (ret)
8431                 kvfree(imu);
8432         kvfree(pages);
8433         kvfree(vmas);
8434         return ret;
8435 }
8436
8437 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8438 {
8439         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8440         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8441 }
8442
8443 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8444 {
8445         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8446
8447         /*
8448          * Don't impose further limits on the size and buffer
8449          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8450          * submitted if they are wrong.
8451          */
8452         if (!iov->iov_base)
8453                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8454         if (!iov->iov_len)
8455                 return -EFAULT;
8456
8457         /* arbitrary limit, but we need something */
8458         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8459                 return -EFAULT;
8460
8461         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8462                 return -EOVERFLOW;
8463
8464         return 0;
8465 }
8466
8467 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8468                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8469 {
8470         struct page *last_hpage = NULL;
8471         struct io_rsrc_data *data;
8472         int i, ret;
8473         struct iovec iov;
8474
8475         if (ctx->user_bufs)
8476                 return -EBUSY;
8477         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8478                 return -EINVAL;
8479         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8480         if (ret)
8481                 return ret;
8482         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8483         if (ret)
8484                 return ret;
8485         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8486         if (ret) {
8487                 io_rsrc_data_free(data);
8488                 return ret;
8489         }
8490
8491         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8492                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8493                 if (ret)
8494                         break;
8495                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8496                 if (ret)
8497                         break;
8498                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8499                         ret = -EINVAL;
8500                         break;
8501                 }
8502
8503                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8504                                              &last_hpage);
8505                 if (ret)
8506                         break;
8507         }
8508
8509         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8510
8511         ctx->buf_data = data;
8512         if (ret)
8513                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8514         else
8515                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8516         return ret;
8517 }
8518
8519 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8520                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8521                                    unsigned int nr_args)
8522 {
8523         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8524         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8525         struct page *last_hpage = NULL;
8526         bool needs_switch = false;
8527         __u32 done;
8528         int i, err;
8529
8530         if (!ctx->buf_data)
8531                 return -ENXIO;
8532         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8533                 return -EINVAL;
8534
8535         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8536                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8537                 int offset = up->offset + done;
8538                 u64 tag = 0;
8539
8540                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8541                 if (err)
8542                         break;
8543                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8544                         err = -EFAULT;
8545                         break;
8546                 }
8547                 err = io_buffer_validate(&iov);
8548                 if (err)
8549                         break;
8550                 if (!iov.iov_base && tag) {
8551                         err = -EINVAL;
8552                         break;
8553                 }
8554                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8555                 if (err)
8556                         break;
8557
8558                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8559                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8560                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8561                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8562                         if (unlikely(err)) {
8563                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8564                                 break;
8565                         }
8566                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8567                         needs_switch = true;
8568                 }
8569
8570                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8571                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8572         }
8573
8574         if (needs_switch)
8575                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8576         return done ? done : err;
8577 }
8578
8579 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8580 {
8581         __s32 __user *fds = arg;
8582         int fd;
8583
8584         if (ctx->cq_ev_fd)
8585                 return -EBUSY;
8586
8587         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8588                 return -EFAULT;
8589
8590         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8591         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8592                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8593
8594                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8595                 return ret;
8596         }
8597
8598         return 0;
8599 }
8600
8601 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8602 {
8603         if (ctx->cq_ev_fd) {
8604                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8605                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8606                 return 0;
8607         }
8608
8609         return -ENXIO;
8610 }
8611
8612 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8613 {
8614         struct io_buffer *buf;
8615         unsigned long index;
8616
8617         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8618                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8619 }
8620
8621 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8622 {
8623         struct io_kiocb *req, *nxt;
8624
8625         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8626                 if (tsk && req->task != tsk)
8627                         continue;
8628                 list_del(&req->compl.list);
8629                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8630         }
8631 }
8632
8633 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8634 {
8635         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8636         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8637
8638         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8639
8640         if (submit_state->free_reqs) {
8641                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8642                                      submit_state->reqs);
8643                 submit_state->free_reqs = 0;
8644         }
8645
8646         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8647         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8648         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8649 }
8650
8651 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8652 {
8653         if (!data)
8654                 return false;
8655         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8656                 wait_for_completion(&data->done);
8657         return true;
8658 }
8659
8660 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8661 {
8662         io_sq_thread_finish(ctx);
8663
8664         if (ctx->mm_account) {
8665                 mmdrop(ctx->mm_account);
8666                 ctx->mm_account = NULL;
8667         }
8668
8669         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8670         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8671                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8672         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8673                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8674         if (ctx->rings)
8675                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8676         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8677         io_eventfd_unregister(ctx);
8678         io_destroy_buffers(ctx);
8679         if (ctx->sq_creds)
8680                 put_cred(ctx->sq_creds);
8681
8682         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8683         if (ctx->rsrc_node)
8684                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8685         if (ctx->rsrc_backup_node)
8686                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8687         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8688
8689         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8690         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8691
8692 #if defined(CONFIG_UNIX)
8693         if (ctx->ring_sock) {
8694                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8695                 sock_release(ctx->ring_sock);
8696         }
8697 #endif
8698
8699         io_mem_free(ctx->rings);
8700         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8701
8702         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8703         free_uid(ctx->user);
8704         io_req_caches_free(ctx);
8705         if (ctx->hash_map)
8706                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8707         kfree(ctx->cancel_hash);
8708         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8709         kfree(ctx);
8710 }
8711
8712 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8713 {
8714         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8715         __poll_t mask = 0;
8716
8717         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8718         /*
8719          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8720          * io_commit_cqring
8721          */
8722         smp_rmb();
8723         if (!io_sqring_full(ctx))
8724                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8725
8726         /*
8727          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8728          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8729          *      CPU0                    CPU1
8730          *      ----                    ----
8731          * lock(&ctx->uring_lock);
8732          *                              lock(&ep->mtx);
8733          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8734          * lock(&ep->mtx);
8735          *
8736          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8737          * pushs them to do the flush.
8738          */
8739         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8740                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8741
8742         return mask;
8743 }
8744
8745 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8746 {
8747         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8748
8749         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8750 }
8751
8752 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8753 {
8754         const struct cred *creds;
8755
8756         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8757         if (creds) {
8758                 put_cred(creds);
8759                 return 0;
8760         }
8761
8762         return -EINVAL;
8763 }
8764
8765 struct io_tctx_exit {
8766         struct callback_head            task_work;
8767         struct completion               completion;
8768         struct io_ring_ctx              *ctx;
8769 };
8770
8771 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8772 {
8773         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8774         struct io_tctx_exit *work;
8775
8776         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8777         /*
8778          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8779          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8780          */
8781         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8782                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8783         complete(&work->completion);
8784 }
8785
8786 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8787 {
8788         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8789
8790         return req->ctx == data;
8791 }
8792
8793 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8794 {
8795         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8796         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8797         struct io_tctx_exit exit;
8798         struct io_tctx_node *node;
8799         int ret;
8800
8801         /*
8802          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8803          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8804          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8805          * as nobody else will be looking for them.
8806          */
8807         do {
8808                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8809                 if (ctx->sq_data) {
8810                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8811                         struct task_struct *tsk;
8812
8813                         io_sq_thread_park(sqd);
8814                         tsk = sqd->thread;
8815                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8816                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8817                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8818                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8819                 }
8820
8821                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8822         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8823
8824         init_completion(&exit.completion);
8825         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8826         exit.ctx = ctx;
8827         /*
8828          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8829          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8830          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8831          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8832          */
8833         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8834         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8835                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8836
8837                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8838                                         ctx_node);
8839                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8840                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8841                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8842                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8843                         continue;
8844                 wake_up_process(node->task);
8845
8846                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8847                 wait_for_completion(&exit.completion);
8848                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8849         }
8850         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8851         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8852         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8853
8854         io_ring_ctx_free(ctx);
8855 }
8856
8857 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8858 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8859                              bool cancel_all)
8860 {
8861         struct io_kiocb *req, *tmp;
8862         int canceled = 0;
8863
8864         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8865         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8866                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8867                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8868                         canceled++;
8869                 }
8870         }
8871         if (canceled != 0)
8872                 io_commit_cqring(ctx);
8873         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8874         if (canceled != 0)
8875                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8876         return canceled != 0;
8877 }
8878
8879 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8880 {
8881         unsigned long index;
8882         struct creds *creds;
8883
8884         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8885         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8886         if (ctx->rings)
8887                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8888         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8889                 io_unregister_personality(ctx, index);
8890         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8891
8892         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8893         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8894
8895         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8896         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8897
8898         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8899         /*
8900          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8901          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8902          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8903          * over using system_wq.
8904          */
8905         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8906 }
8907
8908 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8909 {
8910         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8911
8912         file->private_data = NULL;
8913         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8914         return 0;
8915 }
8916
8917 struct io_task_cancel {
8918         struct task_struct *task;
8919         bool all;
8920 };
8921
8922 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8923 {
8924         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8925         struct io_task_cancel *cancel = data;
8926         bool ret;
8927
8928         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8929                 unsigned long flags;
8930                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8931
8932                 /* protect against races with linked timeouts */
8933                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8934                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8935                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8936         } else {
8937                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8938         }
8939         return ret;
8940 }
8941
8942 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8943                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8944 {
8945         struct io_defer_entry *de;
8946         LIST_HEAD(list);
8947
8948         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8949         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8950                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8951                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8952                         break;
8953                 }
8954         }
8955         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8956         if (list_empty(&list))
8957                 return false;
8958
8959         while (!list_empty(&list)) {
8960                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8961                 list_del_init(&de->list);
8962                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8963                 kfree(de);
8964         }
8965         return true;
8966 }
8967
8968 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8969 {
8970         struct io_tctx_node *node;
8971         enum io_wq_cancel cret;
8972         bool ret = false;
8973
8974         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8975         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8976                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8977
8978                 /*
8979                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8980                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8981                  */
8982                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8983                         continue;
8984                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8985                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8986         }
8987         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8988
8989         return ret;
8990 }
8991
8992 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8993                                          struct task_struct *task,
8994                                          bool cancel_all)
8995 {
8996         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8997         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8998
8999         while (1) {
9000                 enum io_wq_cancel cret;
9001                 bool ret = false;
9002
9003                 if (!task) {
9004                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9005                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9006                         /*
9007                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9008                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9009                          */
9010                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9011                                                &cancel, true);
9012                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9013                 }
9014
9015                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9016                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9017                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9018                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9019                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9020                                 ret = true;
9021                         }
9022                 }
9023
9024                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9025                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9026                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9027                 if (task)
9028                         ret |= io_run_task_work();
9029                 if (!ret)
9030                         break;
9031                 cond_resched();
9032         }
9033 }
9034
9035 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9036 {
9037         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9038         struct io_tctx_node *node;
9039         int ret;
9040
9041         if (unlikely(!tctx)) {
9042                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9043                 if (unlikely(ret))
9044                         return ret;
9045                 tctx = current->io_uring;
9046         }
9047         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9048                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9049                 if (!node)
9050                         return -ENOMEM;
9051                 node->ctx = ctx;
9052                 node->task = current;
9053
9054                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9055                                         node, GFP_KERNEL));
9056                 if (ret) {
9057                         kfree(node);
9058                         return ret;
9059                 }
9060
9061                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9062                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9063                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9064         }
9065         tctx->last = ctx;
9066         return 0;
9067 }
9068
9069 /*
9070  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9071  */
9072 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9073 {
9074         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9075
9076         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9077                 return 0;
9078         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9079 }
9080
9081 /*
9082  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9083  */
9084 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9085 {
9086         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9087         struct io_tctx_node *node;
9088
9089         if (!tctx)
9090                 return;
9091         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9092         if (!node)
9093                 return;
9094
9095         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9096         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9097
9098         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9099         list_del(&node->ctx_node);
9100         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9101
9102         if (tctx->last == node->ctx)
9103                 tctx->last = NULL;
9104         kfree(node);
9105 }
9106
9107 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9108 {
9109         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9110         struct io_tctx_node *node;
9111         unsigned long index;
9112
9113         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9114                 io_uring_del_tctx_node(index);
9115         if (wq) {
9116                 /*
9117                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9118                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9119                  */
9120                 tctx->io_wq = NULL;
9121                 io_wq_put_and_exit(wq);
9122         }
9123 }
9124
9125 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9126 {
9127         if (tracked)
9128                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9129         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9130 }
9131
9132 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9133 {
9134         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9135         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9136
9137         tctx->cached_refs = 0;
9138         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9139         put_task_struct_many(task, refs);
9140 }
9141
9142 /*
9143  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9144  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9145  */
9146 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9147 {
9148         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9149         struct io_ring_ctx *ctx;
9150         s64 inflight;
9151         DEFINE_WAIT(wait);
9152
9153         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9154
9155         if (!current->io_uring)
9156                 return;
9157         if (tctx->io_wq)
9158                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9159
9160         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9161         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9162         do {
9163                 /* read completions before cancelations */
9164                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9165                 if (!inflight)
9166                         break;
9167
9168                 if (!sqd) {
9169                         struct io_tctx_node *node;
9170                         unsigned long index;
9171
9172                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9173                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9174                                 if (node->ctx->sq_data)
9175                                         continue;
9176                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9177                                                              cancel_all);
9178                         }
9179                 } else {
9180                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9181                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9182                                                              cancel_all);
9183                 }
9184
9185                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9186                 /*
9187                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9188                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9189                  * prepare_to_wait().
9190                  */
9191                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9192                         schedule();
9193                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9194         } while (1);
9195         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9196
9197         io_uring_clean_tctx(tctx);
9198         if (cancel_all) {
9199                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9200                 __io_uring_free(current);
9201         }
9202 }
9203
9204 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9205 {
9206         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9207 }
9208
9209 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9210                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9211 {
9212         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9213         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9214         struct page *page;
9215         void *ptr;
9216
9217         switch (offset) {
9218         case IORING_OFF_SQ_RING:
9219         case IORING_OFF_CQ_RING:
9220                 ptr = ctx->rings;
9221                 break;
9222         case IORING_OFF_SQES:
9223                 ptr = ctx->sq_sqes;
9224                 break;
9225         default:
9226                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9227         }
9228
9229         page = virt_to_head_page(ptr);
9230         if (sz > page_size(page))
9231                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9232
9233         return ptr;
9234 }
9235
9236 #ifdef CONFIG_MMU
9237
9238 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9239 {
9240         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9241         unsigned long pfn;
9242         void *ptr;
9243
9244         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9245         if (IS_ERR(ptr))
9246                 return PTR_ERR(ptr);
9247
9248         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9249         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9250 }
9251
9252 #else /* !CONFIG_MMU */
9253
9254 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9255 {
9256         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9257 }
9258
9259 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9260 {
9261         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9262 }
9263
9264 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9265         unsigned long addr, unsigned long len,
9266         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9267 {
9268         void *ptr;
9269
9270         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9271         if (IS_ERR(ptr))
9272                 return PTR_ERR(ptr);
9273
9274         return (unsigned long) ptr;
9275 }
9276
9277 #endif /* !CONFIG_MMU */
9278
9279 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9280 {
9281         DEFINE_WAIT(wait);
9282
9283         do {
9284                 if (!io_sqring_full(ctx))
9285                         break;
9286                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9287
9288                 if (!io_sqring_full(ctx))
9289                         break;
9290                 schedule();
9291         } while (!signal_pending(current));
9292
9293         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9294         return 0;
9295 }
9296
9297 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9298                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9299                           const sigset_t __user **sig)
9300 {
9301         struct io_uring_getevents_arg arg;
9302
9303         /*
9304          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9305          * is just a pointer to the sigset_t.
9306          */
9307         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9308                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9309                 *ts = NULL;
9310                 return 0;
9311         }
9312
9313         /*
9314          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9315          * timespec and sigset_t pointers if good.
9316          */
9317         if (*argsz != sizeof(arg))
9318                 return -EINVAL;
9319         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9320                 return -EFAULT;
9321         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9322         *argsz = arg.sigmask_sz;
9323         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9324         return 0;
9325 }
9326
9327 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9328                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9329                 size_t, argsz)
9330 {
9331         struct io_ring_ctx *ctx;
9332         int submitted = 0;
9333         struct fd f;
9334         long ret;
9335
9336         io_run_task_work();
9337
9338         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9339                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9340                 return -EINVAL;
9341
9342         f = fdget(fd);
9343         if (unlikely(!f.file))
9344                 return -EBADF;
9345
9346         ret = -EOPNOTSUPP;
9347         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9348                 goto out_fput;
9349
9350         ret = -ENXIO;
9351         ctx = f.file->private_data;
9352         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9353                 goto out_fput;
9354
9355         ret = -EBADFD;
9356         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9357                 goto out;
9358
9359         /*
9360          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9361          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9362          * we were asked to.
9363          */
9364         ret = 0;
9365         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9366                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9367
9368                 ret = -EOWNERDEAD;
9369                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL))
9370                         goto out;
9371                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9372                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9373                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9374                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9375                         if (ret)
9376                                 goto out;
9377                 }
9378                 submitted = to_submit;
9379         } else if (to_submit) {
9380                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9381                 if (unlikely(ret))
9382                         goto out;
9383                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9384                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9385                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9386
9387                 if (submitted != to_submit)
9388                         goto out;
9389         }
9390         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9391                 const sigset_t __user *sig;
9392                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9393
9394                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9395                 if (unlikely(ret))
9396                         goto out;
9397
9398                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9399
9400                 /*
9401                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9402                  * space applications don't need to do io completion events
9403                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9404                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9405                  */
9406                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9407                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9408                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9409                 } else {
9410                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9411                 }
9412         }
9413
9414 out:
9415         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9416 out_fput:
9417         fdput(f);
9418         return submitted ? submitted : ret;
9419 }
9420
9421 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9422 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9423                 const struct cred *cred)
9424 {
9425         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9426         struct group_info *gi;
9427         kernel_cap_t cap;
9428         unsigned __capi;
9429         int g;
9430
9431         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9432         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9433         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9434         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9435         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9436         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9437         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9438         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9439         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9440         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9441         gi = cred->group_info;
9442         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9443                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9444                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9445         }
9446         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9447         cap = cred->cap_effective;
9448         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9449                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9450         seq_putc(m, '\n');
9451         return 0;
9452 }
9453
9454 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9455 {
9456         struct io_sq_data *sq = NULL;
9457         bool has_lock;
9458         int i;
9459
9460         /*
9461          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9462          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9463          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9464          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9465          */
9466         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9467
9468         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9469                 sq = ctx->sq_data;
9470                 if (!sq->thread)
9471                         sq = NULL;
9472         }
9473
9474         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9475         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9476         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9477         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9478                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9479
9480                 if (f)
9481                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9482                 else
9483                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9484         }
9485         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9486         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9487                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9488                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9489
9490                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9491         }
9492         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9493                 unsigned long index;
9494                 const struct cred *cred;
9495
9496                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9497                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9498                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9499         }
9500         seq_printf(m, "PollList:\n");
9501         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9502         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9503                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9504                 struct io_kiocb *req;
9505
9506                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9507                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9508                                         req->task->task_works != NULL);
9509         }
9510         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9511         if (has_lock)
9512                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9513 }
9514
9515 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9516 {
9517         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9518
9519         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9520                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9521                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9522         }
9523 }
9524 #endif
9525
9526 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9527         .release        = io_uring_release,
9528         .mmap           = io_uring_mmap,
9529 #ifndef CONFIG_MMU
9530         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9531         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9532 #endif
9533         .poll           = io_uring_poll,
9534         .fasync         = io_uring_fasync,
9535 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9536         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9537 #endif
9538 };
9539
9540 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9541                                   struct io_uring_params *p)
9542 {
9543         struct io_rings *rings;
9544         size_t size, sq_array_offset;
9545
9546         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9547         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9548         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9549
9550         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9551         if (size == SIZE_MAX)
9552                 return -EOVERFLOW;
9553
9554         rings = io_mem_alloc(size);
9555         if (!rings)
9556                 return -ENOMEM;
9557
9558         ctx->rings = rings;
9559         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9560         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9561         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9562         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9563         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9564
9565         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9566         if (size == SIZE_MAX) {
9567                 io_mem_free(ctx->rings);
9568                 ctx->rings = NULL;
9569                 return -EOVERFLOW;
9570         }
9571
9572         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9573         if (!ctx->sq_sqes) {
9574                 io_mem_free(ctx->rings);
9575                 ctx->rings = NULL;
9576                 return -ENOMEM;
9577         }
9578
9579         return 0;
9580 }
9581
9582 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9583 {
9584         int ret, fd;
9585
9586         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9587         if (fd < 0)
9588                 return fd;
9589
9590         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9591         if (ret) {
9592                 put_unused_fd(fd);
9593                 return ret;
9594         }
9595         fd_install(fd, file);
9596         return fd;
9597 }
9598
9599 /*
9600  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9601  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9602  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9603  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9604  */
9605 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9606 {
9607         struct file *file;
9608 #if defined(CONFIG_UNIX)
9609         int ret;
9610
9611         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9612                                 &ctx->ring_sock);
9613         if (ret)
9614                 return ERR_PTR(ret);
9615 #endif
9616
9617         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9618                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9619 #if defined(CONFIG_UNIX)
9620         if (IS_ERR(file)) {
9621                 sock_release(ctx->ring_sock);
9622                 ctx->ring_sock = NULL;
9623         } else {
9624                 ctx->ring_sock->file = file;
9625         }
9626 #endif
9627         return file;
9628 }
9629
9630 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9631                            struct io_uring_params __user *params)
9632 {
9633         struct io_ring_ctx *ctx;
9634         struct file *file;
9635         int ret;
9636
9637         if (!entries)
9638                 return -EINVAL;
9639         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9640                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9641                         return -EINVAL;
9642                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9643         }
9644
9645         /*
9646          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9647          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9648          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9649          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9650          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9651          * of CQ ring entries manually.
9652          */
9653         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9654         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9655                 /*
9656                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9657                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9658                  * any cq vs sq ring sizing.
9659                  */
9660                 if (!p->cq_entries)
9661                         return -EINVAL;
9662                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9663                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9664                                 return -EINVAL;
9665                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9666                 }
9667                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9668                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9669                         return -EINVAL;
9670         } else {
9671                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9672         }
9673
9674         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9675         if (!ctx)
9676                 return -ENOMEM;
9677         ctx->compat = in_compat_syscall();
9678         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9679                 ctx->user = get_uid(current_user());
9680
9681         /*
9682          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9683          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9684          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9685          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9686          */
9687         mmgrab(current->mm);
9688         ctx->mm_account = current->mm;
9689
9690         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9691         if (ret)
9692                 goto err;
9693
9694         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9695         if (ret)
9696                 goto err;
9697         /* always set a rsrc node */
9698         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9699         if (ret)
9700                 goto err;
9701         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9702
9703         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9704         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9705         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9706         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9707         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9708         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9709         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9710         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9711
9712         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9713         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9714         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9715         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9716         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9717         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9718         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9719         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9720
9721         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9722                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9723                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9724                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9725                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9726                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9727
9728         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9729                 ret = -EFAULT;
9730                 goto err;
9731         }
9732
9733         file = io_uring_get_file(ctx);
9734         if (IS_ERR(file)) {
9735                 ret = PTR_ERR(file);
9736                 goto err;
9737         }
9738
9739         /*
9740          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9741          * having closed it before we finish setup
9742          */
9743         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9744         if (ret < 0) {
9745                 /* fput will clean it up */
9746                 fput(file);
9747                 return ret;
9748         }
9749
9750         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9751         return ret;
9752 err:
9753         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9754         return ret;
9755 }
9756
9757 /*
9758  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9759  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9760  * params structure passed in.
9761  */
9762 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9763 {
9764         struct io_uring_params p;
9765         int i;
9766
9767         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9768                 return -EFAULT;
9769         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9770                 if (p.resv[i])
9771                         return -EINVAL;
9772         }
9773
9774         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9775                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9776                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9777                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9778                 return -EINVAL;
9779
9780         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9781 }
9782
9783 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9784                 struct io_uring_params __user *, params)
9785 {
9786         return io_uring_setup(entries, params);
9787 }
9788
9789 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9790 {
9791         struct io_uring_probe *p;
9792         size_t size;
9793         int i, ret;
9794
9795         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9796         if (size == SIZE_MAX)
9797                 return -EOVERFLOW;
9798         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9799         if (!p)
9800                 return -ENOMEM;
9801
9802         ret = -EFAULT;
9803         if (copy_from_user(p, arg, size))
9804                 goto out;
9805         ret = -EINVAL;
9806         if (memchr_inv(p, 0, size))
9807                 goto out;
9808
9809         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9810         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9811                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9812
9813         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9814                 p->ops[i].op = i;
9815                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9816                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9817         }
9818         p->ops_len = i;
9819
9820         ret = 0;
9821         if (copy_to_user(arg, p, size))
9822                 ret = -EFAULT;
9823 out:
9824         kfree(p);
9825         return ret;
9826 }
9827
9828 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9829 {
9830         const struct cred *creds;
9831         u32 id;
9832         int ret;
9833
9834         creds = get_current_cred();
9835
9836         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9837                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9838         if (!ret)
9839                 return id;
9840         put_cred(creds);
9841         return ret;
9842 }
9843
9844 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9845                                     unsigned int nr_args)
9846 {
9847         struct io_uring_restriction *res;
9848         size_t size;
9849         int i, ret;
9850
9851         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9852         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9853                 return -EBADFD;
9854
9855         /* We allow only a single restrictions registration */
9856         if (ctx->restrictions.registered)
9857                 return -EBUSY;
9858
9859         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9860                 return -EINVAL;
9861
9862         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9863         if (size == SIZE_MAX)
9864                 return -EOVERFLOW;
9865
9866         res = memdup_user(arg, size);
9867         if (IS_ERR(res))
9868                 return PTR_ERR(res);
9869
9870         ret = 0;
9871
9872         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9873                 switch (res[i].opcode) {
9874                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9875                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9876                                 ret = -EINVAL;
9877                                 goto out;
9878                         }
9879
9880                         __set_bit(res[i].register_op,
9881                                   ctx->restrictions.register_op);
9882                         break;
9883                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9884                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9885                                 ret = -EINVAL;
9886                                 goto out;
9887                         }
9888
9889                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9890                         break;
9891                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9892                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9893                         break;
9894                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9895                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9896                         break;
9897                 default:
9898                         ret = -EINVAL;
9899                         goto out;
9900                 }
9901         }
9902
9903 out:
9904         /* Reset all restrictions if an error happened */
9905         if (ret != 0)
9906                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9907         else
9908                 ctx->restrictions.registered = true;
9909
9910         kfree(res);
9911         return ret;
9912 }
9913
9914 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9915 {
9916         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9917                 return -EBADFD;
9918
9919         if (ctx->restrictions.registered)
9920                 ctx->restricted = 1;
9921
9922         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9923         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9924                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9925         return 0;
9926 }
9927
9928 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9929                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9930                                      unsigned nr_args)
9931 {
9932         __u32 tmp;
9933         int err;
9934
9935         if (up->resv)
9936                 return -EINVAL;
9937         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9938                 return -EOVERFLOW;
9939         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9940         if (err)
9941                 return err;
9942
9943         switch (type) {
9944         case IORING_RSRC_FILE:
9945                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9946         case IORING_RSRC_BUFFER:
9947                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9948         }
9949         return -EINVAL;
9950 }
9951
9952 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9953                                     unsigned nr_args)
9954 {
9955         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9956
9957         if (!nr_args)
9958                 return -EINVAL;
9959         memset(&up, 0, sizeof(up));
9960         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9961                 return -EFAULT;
9962         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9963 }
9964
9965 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9966                                    unsigned size, unsigned type)
9967 {
9968         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9969
9970         if (size != sizeof(up))
9971                 return -EINVAL;
9972         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9973                 return -EFAULT;
9974         if (!up.nr || up.resv)
9975                 return -EINVAL;
9976         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9977 }
9978
9979 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9980                             unsigned int size, unsigned int type)
9981 {
9982         struct io_uring_rsrc_register rr;
9983
9984         /* keep it extendible */
9985         if (size != sizeof(rr))
9986                 return -EINVAL;
9987
9988         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9989         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9990                 return -EFAULT;
9991         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9992                 return -EINVAL;
9993
9994         switch (type) {
9995         case IORING_RSRC_FILE:
9996                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9997                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9998         case IORING_RSRC_BUFFER:
9999                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10000                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10001         }
10002         return -EINVAL;
10003 }
10004
10005 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10006                                 unsigned len)
10007 {
10008         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10009         cpumask_var_t new_mask;
10010         int ret;
10011
10012         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10013                 return -EINVAL;
10014
10015         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10016                 return -ENOMEM;
10017
10018         cpumask_clear(new_mask);
10019         if (len > cpumask_size())
10020                 len = cpumask_size();
10021
10022         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10023                 free_cpumask_var(new_mask);
10024                 return -EFAULT;
10025         }
10026
10027         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10028         free_cpumask_var(new_mask);
10029         return ret;
10030 }
10031
10032 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10033 {
10034         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10035
10036         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10037                 return -EINVAL;
10038
10039         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10040 }
10041
10042 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10043 {
10044         switch (op) {
10045         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10046         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10047         case IORING_REGISTER_FILES:
10048         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10049         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10050         case IORING_REGISTER_PROBE:
10051         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10052         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10053         case IORING_REGISTER_FILES2:
10054         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10055         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10056         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10057         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10058         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10059                 return false;
10060         default:
10061                 return true;
10062         }
10063 }
10064
10065 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10066                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10067         __releases(ctx->uring_lock)
10068         __acquires(ctx->uring_lock)
10069 {
10070         int ret;
10071
10072         /*
10073          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10074          * someone else killed the ctx or is already going through
10075          * io_uring_register().
10076          */
10077         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10078                 return -ENXIO;
10079
10080         if (ctx->restricted) {
10081                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10082                         return -EINVAL;
10083                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10084                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10085                         return -EACCES;
10086         }
10087
10088         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10089                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10090
10091                 /*
10092                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10093                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10094                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10095                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10096                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10097                  * after we've killed the percpu ref.
10098                  */
10099                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10100                 do {
10101                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10102                         if (!ret)
10103                                 break;
10104                         ret = io_run_task_work_sig();
10105                         if (ret < 0)
10106                                 break;
10107                 } while (1);
10108                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10109
10110                 if (ret) {
10111                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10112                         return ret;
10113                 }
10114         }
10115
10116         switch (opcode) {
10117         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10118                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10119                 break;
10120         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10121                 ret = -EINVAL;
10122                 if (arg || nr_args)
10123                         break;
10124                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10125                 break;
10126         case IORING_REGISTER_FILES:
10127                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10128                 break;
10129         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10130                 ret = -EINVAL;
10131                 if (arg || nr_args)
10132                         break;
10133                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10134                 break;
10135         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10136                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10137                 break;
10138         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10139         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10140                 ret = -EINVAL;
10141                 if (nr_args != 1)
10142                         break;
10143                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10144                 if (ret)
10145                         break;
10146                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10147                         ctx->eventfd_async = 1;
10148                 else
10149                         ctx->eventfd_async = 0;
10150                 break;
10151         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10152                 ret = -EINVAL;
10153                 if (arg || nr_args)
10154                         break;
10155                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10156                 break;
10157         case IORING_REGISTER_PROBE:
10158                 ret = -EINVAL;
10159                 if (!arg || nr_args > 256)
10160                         break;
10161                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10162                 break;
10163         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10164                 ret = -EINVAL;
10165                 if (arg || nr_args)
10166                         break;
10167                 ret = io_register_personality(ctx);
10168                 break;
10169         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10170                 ret = -EINVAL;
10171                 if (arg)
10172                         break;
10173                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10174                 break;
10175         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10176                 ret = -EINVAL;
10177                 if (arg || nr_args)
10178                         break;
10179                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10180                 break;
10181         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10182                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10183                 break;
10184         case IORING_REGISTER_FILES2:
10185                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10186                 break;
10187         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10188                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10189                                               IORING_RSRC_FILE);
10190                 break;
10191         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10192                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10193                 break;
10194         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10195                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10196                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10197                 break;
10198         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10199                 ret = -EINVAL;
10200                 if (!arg || !nr_args)
10201                         break;
10202                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10203                 break;
10204         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10205                 ret = -EINVAL;
10206                 if (arg || nr_args)
10207                         break;
10208                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10209                 break;
10210         default:
10211                 ret = -EINVAL;
10212                 break;
10213         }
10214
10215         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10216                 /* bring the ctx back to life */
10217                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10218                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10219         }
10220         return ret;
10221 }
10222
10223 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10224                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10225 {
10226         struct io_ring_ctx *ctx;
10227         long ret = -EBADF;
10228         struct fd f;
10229
10230         f = fdget(fd);
10231         if (!f.file)
10232                 return -EBADF;
10233
10234         ret = -EOPNOTSUPP;
10235         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10236                 goto out_fput;
10237
10238         ctx = f.file->private_data;
10239
10240         io_run_task_work();
10241
10242         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10243         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10244         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10245         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10246                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10247 out_fput:
10248         fdput(f);
10249         return ret;
10250 }
10251
10252 static int __init io_uring_init(void)
10253 {
10254 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10255         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10256         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10257 } while (0)
10258
10259 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10260         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10261         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10272         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10277         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10278         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10279         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10280         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10289         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10290         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10291
10292         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10293                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10294         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10295                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10296         /* should fit into one byte */
10297         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10298
10299         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10300         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10301
10302         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10303                                 SLAB_ACCOUNT);
10304         return 0;
10305 };
10306 __initcall(io_uring_init);