io_uring: don't open-code recv kbuf managment
[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_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         struct iovec                    *iov;
512         ssize_t                         nr_segs;
513         ssize_t                         size;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
544         REQ_F_POLLED_BIT,
545         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
546         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
547         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
548         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
549
550         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
551         __REQ_F_LAST_BIT,
552 };
553
554 enum {
555         /* ctx owns file */
556         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
557         /* drain existing IO first */
558         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
559         /* linked sqes */
560         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
561         /* doesn't sever on completion < 0 */
562         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
563         /* IOSQE_ASYNC */
564         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
565         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
566         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
567
568         /* head of a link */
569         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
570         /* fail rest of links */
571         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
572         /* on inflight list */
573         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
574         /* read/write uses file position */
575         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
576         /* must not punt to workers */
577         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
578         /* has linked timeout */
579         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* completion under lock */
583         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
584         /* needs cleanup */
585         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
586         /* in overflow list */
587         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
588         /* already went through poll handler */
589         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
590         /* buffer already selected */
591         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
592         /* doesn't need file table for this request */
593         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
594         /* io_wq_work is initialized */
595         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
596         /* req->task is refcounted */
597         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
598 };
599
600 struct async_poll {
601         struct io_poll_iocb     poll;
602         struct io_poll_iocb     *double_poll;
603         struct io_wq_work       work;
604 };
605
606 /*
607  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
608  * as the first entry in their struct definition. So you can
609  * access the file pointer through any of the sub-structs,
610  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
611  */
612 struct io_kiocb {
613         union {
614                 struct file             *file;
615                 struct io_rw            rw;
616                 struct io_poll_iocb     poll;
617                 struct io_accept        accept;
618                 struct io_sync          sync;
619                 struct io_cancel        cancel;
620                 struct io_timeout       timeout;
621                 struct io_connect       connect;
622                 struct io_sr_msg        sr_msg;
623                 struct io_open          open;
624                 struct io_close         close;
625                 struct io_files_update  files_update;
626                 struct io_fadvise       fadvise;
627                 struct io_madvise       madvise;
628                 struct io_epoll         epoll;
629                 struct io_splice        splice;
630                 struct io_provide_buf   pbuf;
631                 struct io_statx         statx;
632                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
633                 struct io_completion    compl;
634         };
635
636         struct io_async_ctx             *io;
637         u8                              opcode;
638         /* polled IO has completed */
639         u8                              iopoll_completed;
640
641         u16                             buf_index;
642         u32                             result;
643
644         struct io_ring_ctx      *ctx;
645         unsigned int            flags;
646         refcount_t              refs;
647         struct task_struct      *task;
648         u64                     user_data;
649
650         struct list_head        link_list;
651
652         /*
653          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
654          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
655          */
656         struct list_head        inflight_entry;
657
658         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
659
660         union {
661                 /*
662                  * Only commands that never go async can use the below fields,
663                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
664                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
665                  * restore the work, if needed.
666                  */
667                 struct {
668                         struct hlist_node       hash_node;
669                         struct async_poll       *apoll;
670                 };
671                 struct io_wq_work       work;
672         };
673         struct callback_head    task_work;
674 };
675
676 struct io_defer_entry {
677         struct list_head        list;
678         struct io_kiocb         *req;
679         u32                     seq;
680 };
681
682 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
683
684 struct io_comp_state {
685         unsigned int            nr;
686         struct list_head        list;
687         struct io_ring_ctx      *ctx;
688 };
689
690 struct io_submit_state {
691         struct blk_plug         plug;
692
693         /*
694          * io_kiocb alloc cache
695          */
696         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
697         unsigned int            free_reqs;
698
699         /*
700          * Batch completion logic
701          */
702         struct io_comp_state    comp;
703
704         /*
705          * File reference cache
706          */
707         struct file             *file;
708         unsigned int            fd;
709         unsigned int            has_refs;
710         unsigned int            ios_left;
711 };
712
713 struct io_op_def {
714         /* needs req->io allocated for deferral/async */
715         unsigned                async_ctx : 1;
716         /* needs current->mm setup, does mm access */
717         unsigned                needs_mm : 1;
718         /* needs req->file assigned */
719         unsigned                needs_file : 1;
720         /* don't fail if file grab fails */
721         unsigned                needs_file_no_error : 1;
722         /* hash wq insertion if file is a regular file */
723         unsigned                hash_reg_file : 1;
724         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
725         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
726         /* opcode is not supported by this kernel */
727         unsigned                not_supported : 1;
728         /* needs file table */
729         unsigned                file_table : 1;
730         /* needs ->fs */
731         unsigned                needs_fs : 1;
732         /* set if opcode supports polled "wait" */
733         unsigned                pollin : 1;
734         unsigned                pollout : 1;
735         /* op supports buffer selection */
736         unsigned                buffer_select : 1;
737         unsigned                needs_fsize : 1;
738 };
739
740 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
741         [IORING_OP_NOP] = {},
742         [IORING_OP_READV] = {
743                 .async_ctx              = 1,
744                 .needs_mm               = 1,
745                 .needs_file             = 1,
746                 .unbound_nonreg_file    = 1,
747                 .pollin                 = 1,
748                 .buffer_select          = 1,
749         },
750         [IORING_OP_WRITEV] = {
751                 .async_ctx              = 1,
752                 .needs_mm               = 1,
753                 .needs_file             = 1,
754                 .hash_reg_file          = 1,
755                 .unbound_nonreg_file    = 1,
756                 .pollout                = 1,
757                 .needs_fsize            = 1,
758         },
759         [IORING_OP_FSYNC] = {
760                 .needs_file             = 1,
761         },
762         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
763                 .needs_file             = 1,
764                 .unbound_nonreg_file    = 1,
765                 .pollin                 = 1,
766         },
767         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
768                 .needs_file             = 1,
769                 .hash_reg_file          = 1,
770                 .unbound_nonreg_file    = 1,
771                 .pollout                = 1,
772                 .needs_fsize            = 1,
773         },
774         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
775                 .needs_file             = 1,
776                 .unbound_nonreg_file    = 1,
777         },
778         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
779         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
780                 .needs_file             = 1,
781         },
782         [IORING_OP_SENDMSG] = {
783                 .async_ctx              = 1,
784                 .needs_mm               = 1,
785                 .needs_file             = 1,
786                 .unbound_nonreg_file    = 1,
787                 .needs_fs               = 1,
788                 .pollout                = 1,
789         },
790         [IORING_OP_RECVMSG] = {
791                 .async_ctx              = 1,
792                 .needs_mm               = 1,
793                 .needs_file             = 1,
794                 .unbound_nonreg_file    = 1,
795                 .needs_fs               = 1,
796                 .pollin                 = 1,
797                 .buffer_select          = 1,
798         },
799         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
800                 .async_ctx              = 1,
801                 .needs_mm               = 1,
802         },
803         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
804         [IORING_OP_ACCEPT] = {
805                 .needs_mm               = 1,
806                 .needs_file             = 1,
807                 .unbound_nonreg_file    = 1,
808                 .file_table             = 1,
809                 .pollin                 = 1,
810         },
811         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
812         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
813                 .async_ctx              = 1,
814                 .needs_mm               = 1,
815         },
816         [IORING_OP_CONNECT] = {
817                 .async_ctx              = 1,
818                 .needs_mm               = 1,
819                 .needs_file             = 1,
820                 .unbound_nonreg_file    = 1,
821                 .pollout                = 1,
822         },
823         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
824                 .needs_file             = 1,
825                 .needs_fsize            = 1,
826         },
827         [IORING_OP_OPENAT] = {
828                 .file_table             = 1,
829                 .needs_fs               = 1,
830         },
831         [IORING_OP_CLOSE] = {
832                 .needs_file             = 1,
833                 .needs_file_no_error    = 1,
834                 .file_table             = 1,
835         },
836         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
837                 .needs_mm               = 1,
838                 .file_table             = 1,
839         },
840         [IORING_OP_STATX] = {
841                 .needs_mm               = 1,
842                 .needs_fs               = 1,
843                 .file_table             = 1,
844         },
845         [IORING_OP_READ] = {
846                 .needs_mm               = 1,
847                 .needs_file             = 1,
848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
849                 .pollin                 = 1,
850                 .buffer_select          = 1,
851         },
852         [IORING_OP_WRITE] = {
853                 .needs_mm               = 1,
854                 .needs_file             = 1,
855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
856                 .pollout                = 1,
857                 .needs_fsize            = 1,
858         },
859         [IORING_OP_FADVISE] = {
860                 .needs_file             = 1,
861         },
862         [IORING_OP_MADVISE] = {
863                 .needs_mm               = 1,
864         },
865         [IORING_OP_SEND] = {
866                 .needs_mm               = 1,
867                 .needs_file             = 1,
868                 .unbound_nonreg_file    = 1,
869                 .pollout                = 1,
870         },
871         [IORING_OP_RECV] = {
872                 .needs_mm               = 1,
873                 .needs_file             = 1,
874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
875                 .pollin                 = 1,
876                 .buffer_select          = 1,
877         },
878         [IORING_OP_OPENAT2] = {
879                 .file_table             = 1,
880                 .needs_fs               = 1,
881         },
882         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
883                 .unbound_nonreg_file    = 1,
884                 .file_table             = 1,
885         },
886         [IORING_OP_SPLICE] = {
887                 .needs_file             = 1,
888                 .hash_reg_file          = 1,
889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
890         },
891         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
892         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
893         [IORING_OP_TEE] = {
894                 .needs_file             = 1,
895                 .hash_reg_file          = 1,
896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
897         },
898 };
899
900 enum io_mem_account {
901         ACCT_LOCKED,
902         ACCT_PINNED,
903 };
904
905 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
906 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
907 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
908 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
909 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
910 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
911 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
912 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
913                                  struct io_uring_files_update *ip,
914                                  unsigned nr_args);
915 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
916 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
917                                   struct io_comp_state *cs);
918 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
919 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
920                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
921 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
922                            const struct io_uring_sqe *sqe,
923                            struct io_comp_state *cs);
924 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
925
926 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
927                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
928                                bool needs_lock);
929 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
930                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
931                              struct iov_iter *iter);
932
933 static struct kmem_cache *req_cachep;
934
935 static const struct file_operations io_uring_fops;
936
937 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
938 {
939 #if defined(CONFIG_UNIX)
940         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
941                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
942
943                 return ctx->ring_sock->sk;
944         }
945 #endif
946         return NULL;
947 }
948 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
949
950 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
951 {
952         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
953                 return;
954         get_task_struct(req->task);
955         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
956 }
957
958 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
959 {
960         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
961                 __io_clean_op(req);
962 }
963
964 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
965 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
966 {
967         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
968                 put_task_struct(req->task);
969 }
970
971 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
972 {
973         struct mm_struct *mm = current->mm;
974
975         if (mm) {
976                 kthread_unuse_mm(mm);
977                 mmput(mm);
978         }
979 }
980
981 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
982 {
983         if (!current->mm) {
984                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
985                         return -EFAULT;
986                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
987         }
988
989         return 0;
990 }
991
992 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
993                                    struct io_kiocb *req)
994 {
995         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
996                 return 0;
997         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
998 }
999
1000 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1001 {
1002         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1003                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1008  * touch any members of io_wq_work.
1009  */
1010 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1011 {
1012         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1013                 return;
1014
1015         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1016         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1017 }
1018
1019 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1020 {
1021         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1022 }
1023
1024 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1027
1028         complete(&ctx->ref_comp);
1029 }
1030
1031 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1032 {
1033         return !req->timeout.off;
1034 }
1035
1036 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1037 {
1038         struct io_ring_ctx *ctx;
1039         int hash_bits;
1040
1041         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1042         if (!ctx)
1043                 return NULL;
1044
1045         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1046         if (!ctx->fallback_req)
1047                 goto err;
1048
1049         /*
1050          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1051          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1052          */
1053         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1054         hash_bits -= 5;
1055         if (hash_bits <= 0)
1056                 hash_bits = 1;
1057         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1058         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1059                                         GFP_KERNEL);
1060         if (!ctx->cancel_hash)
1061                 goto err;
1062         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1063
1064         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1065                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1066                 goto err;
1067
1068         ctx->flags = p->flags;
1069         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1071         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1072         init_completion(&ctx->ref_comp);
1073         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1074         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1075         idr_init(&ctx->personality_idr);
1076         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1077         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1078         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1079         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1080         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1081         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1082         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1083         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1084         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1085         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1086         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1087         return ctx;
1088 err:
1089         if (ctx->fallback_req)
1090                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1091         kfree(ctx->cancel_hash);
1092         kfree(ctx);
1093         return NULL;
1094 }
1095
1096 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1097 {
1098         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1099                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1100
1101                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1102                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1103         }
1104
1105         return false;
1106 }
1107
1108 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1109 {
1110         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1111
1112         /* order cqe stores with ring update */
1113         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1114
1115         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1116                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1117                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1118         }
1119 }
1120
1121 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1122 {
1123         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1124                 return;
1125
1126         if (req->work.mm) {
1127                 mmdrop(req->work.mm);
1128                 req->work.mm = NULL;
1129         }
1130         if (req->work.creds) {
1131                 put_cred(req->work.creds);
1132                 req->work.creds = NULL;
1133         }
1134         if (req->work.fs) {
1135                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1136
1137                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (--fs->users)
1139                         fs = NULL;
1140                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1141                 if (fs)
1142                         free_fs_struct(fs);
1143         }
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file)
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199
1200         if (link)
1201                 io_queue_linked_timeout(link);
1202 }
1203
1204 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         __io_queue_async_work(req);
1209 }
1210
1211 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1212 {
1213         int ret;
1214
1215         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1216         if (ret != -1) {
1217                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1218                 list_del_init(&req->timeout.list);
1219                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1220                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1221                 io_put_req(req);
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1226 {
1227         struct io_kiocb *req, *tmp;
1228
1229         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1230         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1231                 io_kill_timeout(req);
1232         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1233 }
1234
1235 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1236 {
1237         do {
1238                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1239                                                 struct io_defer_entry, list);
1240
1241                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1242                         break;
1243                 list_del_init(&de->list);
1244                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1245                 __io_queue_async_work(de->req);
1246                 kfree(de);
1247         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1248 }
1249
1250 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1251 {
1252         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1253                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1254                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1255
1256                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1257                         break;
1258                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1259                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1260                         break;
1261
1262                 list_del_init(&req->timeout.list);
1263                 io_kill_timeout(req);
1264         }
1265 }
1266
1267 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1268 {
1269         io_flush_timeouts(ctx);
1270         __io_commit_cqring(ctx);
1271
1272         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1273                 __io_queue_deferred(ctx);
1274 }
1275
1276 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1277 {
1278         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1279         unsigned tail;
1280
1281         tail = ctx->cached_cq_tail;
1282         /*
1283          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1284          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1285          * fill the cq entry
1286          */
1287         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1288                 return NULL;
1289
1290         ctx->cached_cq_tail++;
1291         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1292 }
1293
1294 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1295 {
1296         if (!ctx->cq_ev_fd)
1297                 return false;
1298         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1299                 return false;
1300         if (!ctx->eventfd_async)
1301                 return true;
1302         return io_wq_current_is_worker();
1303 }
1304
1305 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1308                 wake_up(&ctx->wait);
1309         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1310                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1311         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1312                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1313 }
1314
1315 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1316 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1317 {
1318         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1319         struct io_uring_cqe *cqe;
1320         struct io_kiocb *req;
1321         unsigned long flags;
1322         LIST_HEAD(list);
1323
1324         if (!force) {
1325                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1326                         return true;
1327                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1328                     rings->cq_ring_entries))
1329                         return false;
1330         }
1331
1332         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1333
1334         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1335         if (force)
1336                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1337
1338         cqe = NULL;
1339         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1340                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1341                 if (!cqe && !force)
1342                         break;
1343
1344                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1345                                                 compl.list);
1346                 list_move(&req->compl.list, &list);
1347                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1348                 if (cqe) {
1349                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1350                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1351                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1352                 } else {
1353                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1354                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1355                 }
1356         }
1357
1358         io_commit_cqring(ctx);
1359         if (cqe) {
1360                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1361                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1362                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1363         }
1364         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1365         io_cqring_ev_posted(ctx);
1366
1367         while (!list_empty(&list)) {
1368                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1369                 list_del(&req->compl.list);
1370                 io_put_req(req);
1371         }
1372
1373         return cqe != NULL;
1374 }
1375
1376 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1377 {
1378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1379         struct io_uring_cqe *cqe;
1380
1381         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1382
1383         /*
1384          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1385          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1386          * the ring.
1387          */
1388         cqe = io_get_cqring(ctx);
1389         if (likely(cqe)) {
1390                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1391                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1392                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1393         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1394                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1395                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1396         } else {
1397                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1398                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1399                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1400                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1401                 }
1402                 io_clean_op(req);
1403                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1404                 req->result = res;
1405                 req->compl.cflags = cflags;
1406                 refcount_inc(&req->refs);
1407                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1408         }
1409 }
1410
1411 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1412 {
1413         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1414 }
1415
1416 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1417 {
1418         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1419         unsigned long flags;
1420
1421         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1422         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1423         io_commit_cqring(ctx);
1424         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1425
1426         io_cqring_ev_posted(ctx);
1427 }
1428
1429 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1430 {
1431         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1432
1433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1434         while (!list_empty(&cs->list)) {
1435                 struct io_kiocb *req;
1436
1437                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1438                 list_del(&req->compl.list);
1439                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1440                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1441                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1442                         io_put_req(req);
1443                 } else {
1444                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1445                         io_put_req(req);
1446                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1447                 }
1448         }
1449         io_commit_cqring(ctx);
1450         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1451
1452         io_cqring_ev_posted(ctx);
1453         cs->nr = 0;
1454 }
1455
1456 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1457                               struct io_comp_state *cs)
1458 {
1459         if (!cs) {
1460                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1461                 io_put_req(req);
1462         } else {
1463                 io_clean_op(req);
1464                 req->result = res;
1465                 req->compl.cflags = cflags;
1466                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1467                 if (++cs->nr >= 32)
1468                         io_submit_flush_completions(cs);
1469         }
1470 }
1471
1472 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1473 {
1474         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1475 }
1476
1477 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1478 {
1479         return req == (struct io_kiocb *)
1480                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1481 }
1482
1483 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1484 {
1485         struct io_kiocb *req;
1486
1487         req = ctx->fallback_req;
1488         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1489                 return req;
1490
1491         return NULL;
1492 }
1493
1494 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1495                                      struct io_submit_state *state)
1496 {
1497         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1498         struct io_kiocb *req;
1499
1500         if (!state->free_reqs) {
1501                 size_t sz;
1502                 int ret;
1503
1504                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1505                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1506
1507                 /*
1508                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1509                  * retry single alloc to be on the safe side.
1510                  */
1511                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1512                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1513                         if (!state->reqs[0])
1514                                 goto fallback;
1515                         ret = 1;
1516                 }
1517                 state->free_reqs = ret - 1;
1518                 req = state->reqs[ret - 1];
1519         } else {
1520                 state->free_reqs--;
1521                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1522         }
1523
1524         return req;
1525 fallback:
1526         return io_get_fallback_req(ctx);
1527 }
1528
1529 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1530                           bool fixed)
1531 {
1532         if (fixed)
1533                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1534         else
1535                 fput(file);
1536 }
1537
1538 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1539 {
1540         io_clean_op(req);
1541
1542         if (req->io)
1543                 kfree(req->io);
1544         if (req->file)
1545                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1546         __io_put_req_task(req);
1547         io_req_clean_work(req);
1548
1549         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1550                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1551                 unsigned long flags;
1552
1553                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1554                 list_del(&req->inflight_entry);
1555                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1556                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1557                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1558         }
1559 }
1560
1561 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1562 {
1563         struct io_ring_ctx *ctx;
1564
1565         io_dismantle_req(req);
1566         ctx = req->ctx;
1567         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1568                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1569         else
1570                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1571         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1572 }
1573
1574 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1575 {
1576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1577         int ret;
1578
1579         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1580         if (ret != -1) {
1581                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1582                 io_commit_cqring(ctx);
1583                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1584                 io_put_req(req);
1585                 return true;
1586         }
1587
1588         return false;
1589 }
1590
1591 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1592 {
1593         struct io_kiocb *link;
1594         bool wake_ev;
1595
1596         if (list_empty(&req->link_list))
1597                 return false;
1598         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1599         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1600                 return false;
1601
1602         list_del_init(&link->link_list);
1603         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1604         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1605         return wake_ev;
1606 }
1607
1608 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1611         bool wake_ev;
1612
1613         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1614                 unsigned long flags;
1615
1616                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1617                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1618                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1619         } else {
1620                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1621         }
1622
1623         if (wake_ev)
1624                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1625 }
1626
1627 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *nxt;
1630
1631         /*
1632          * The list should never be empty when we are called here. But could
1633          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1634          * safe side.
1635          */
1636         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1637                 return NULL;
1638
1639         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1640         list_del_init(&req->link_list);
1641         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1642                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1643         return nxt;
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1648  */
1649 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1650 {
1651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1652
1653         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1654                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1655                                                 struct io_kiocb, link_list);
1656
1657                 list_del_init(&link->link_list);
1658                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1659
1660                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1661                 __io_double_put_req(link);
1662                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1663         }
1664
1665         io_commit_cqring(ctx);
1666         io_cqring_ev_posted(ctx);
1667 }
1668
1669 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1670 {
1671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1672
1673         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1677                 __io_fail_links(req);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1679         } else {
1680                 __io_fail_links(req);
1681         }
1682
1683         io_cqring_ev_posted(ctx);
1684 }
1685
1686 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1689         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1690                 io_kill_linked_timeout(req);
1691
1692         /*
1693          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1694          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1695          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1696          * of the chain.
1697          */
1698         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1699                 return io_req_link_next(req);
1700         io_fail_links(req);
1701         return NULL;
1702 }
1703
1704 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1705 {
1706         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1707                 return NULL;
1708         return __io_req_find_next(req);
1709 }
1710
1711 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1712 {
1713         struct task_struct *tsk = req->task;
1714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1715         int ret, notify = TWA_RESUME;
1716
1717         /*
1718          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1719          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1720          * as we won't have dependencies between request completions for
1721          * other kernel wait conditions.
1722          */
1723         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1724                 notify = 0;
1725         else if (ctx->cq_ev_fd)
1726                 notify = TWA_SIGNAL;
1727
1728         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1729         if (!ret)
1730                 wake_up_process(tsk);
1731         return ret;
1732 }
1733
1734 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1735 {
1736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1737
1738         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1739         io_cqring_fill_event(req, error);
1740         io_commit_cqring(ctx);
1741         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1742
1743         io_cqring_ev_posted(ctx);
1744         req_set_fail_links(req);
1745         io_double_put_req(req);
1746 }
1747
1748 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1749 {
1750         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1751
1752         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1753 }
1754
1755 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1756 {
1757         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1758
1759         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1760                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1761                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1762                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1763         } else {
1764                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1765         }
1766 }
1767
1768 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1769 {
1770         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1771
1772         __io_req_task_submit(req);
1773 }
1774
1775 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1776 {
1777         int ret;
1778
1779         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1780
1781         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1782         if (unlikely(ret)) {
1783                 struct task_struct *tsk;
1784
1785                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1786                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1787                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1788                 wake_up_process(tsk);
1789         }
1790 }
1791
1792 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1793 {
1794         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1795
1796         if (nxt)
1797                 io_req_task_queue(nxt);
1798 }
1799
1800 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1801 {
1802         io_queue_next(req);
1803         __io_free_req(req);
1804 }
1805
1806 struct req_batch {
1807         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1808         int to_free;
1809 };
1810
1811 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1812                                       struct req_batch *rb)
1813 {
1814         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1815         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1816         rb->to_free = 0;
1817 }
1818
1819 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1820                                      struct req_batch *rb)
1821 {
1822         if (rb->to_free)
1823                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1824 }
1825
1826 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1827 {
1828         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1829                 io_free_req(req);
1830                 return;
1831         }
1832         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1833                 io_queue_next(req);
1834
1835         io_dismantle_req(req);
1836         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1837         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1838                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1843  * was the last reference to this request.
1844  */
1845 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1846 {
1847         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1848
1849         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1850                 nxt = io_req_find_next(req);
1851                 __io_free_req(req);
1852         }
1853         return nxt;
1854 }
1855
1856 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1857 {
1858         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1859                 io_free_req(req);
1860 }
1861
1862 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1863 {
1864         struct io_kiocb *nxt;
1865
1866         /*
1867          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1868          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1869          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1870          */
1871         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1872                 return NULL;
1873
1874         nxt = io_req_find_next(req);
1875         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1880  * within the completion handling itself.
1881  */
1882 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1883 {
1884         /* drop both submit and complete references */
1885         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1886                 __io_free_req(req);
1887 }
1888
1889 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1890 {
1891         /* drop both submit and complete references */
1892         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1893                 io_free_req(req);
1894 }
1895
1896 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1897 {
1898         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1899
1900         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1901                 /*
1902                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1903                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1904                  * entries. We cannot safely to it from here.
1905                  */
1906                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1907                         return -1U;
1908
1909                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1910         }
1911
1912         /* See comment at the top of this file */
1913         smp_rmb();
1914         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1915 }
1916
1917 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1918 {
1919         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1920
1921         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1922         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1923 }
1924
1925 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1926 {
1927         unsigned int cflags;
1928
1929         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1930         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1931         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1932         kfree(kbuf);
1933         return cflags;
1934 }
1935
1936 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
1937 {
1938         struct io_buffer *kbuf;
1939
1940         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1941         return io_put_kbuf(req, kbuf);
1942 }
1943
1944 static inline bool io_run_task_work(void)
1945 {
1946         if (current->task_works) {
1947                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1948                 task_work_run();
1949                 return true;
1950         }
1951
1952         return false;
1953 }
1954
1955 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1956 {
1957         struct io_kiocb *req;
1958
1959         do {
1960                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
1961                 list_del(&req->inflight_entry);
1962                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1963                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1964         } while (!list_empty(again));
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Find and free completed poll iocbs
1969  */
1970 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1971                                struct list_head *done)
1972 {
1973         struct req_batch rb;
1974         struct io_kiocb *req;
1975         LIST_HEAD(again);
1976
1977         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1978         smp_rmb();
1979
1980         rb.to_free = 0;
1981         while (!list_empty(done)) {
1982                 int cflags = 0;
1983
1984                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
1985                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1986                         req->iopoll_completed = 0;
1987                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
1988                         continue;
1989                 }
1990                 list_del(&req->inflight_entry);
1991
1992                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1993                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
1994
1995                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1996                 (*nr_events)++;
1997
1998                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1999                         io_req_free_batch(&rb, req);
2000         }
2001
2002         io_commit_cqring(ctx);
2003         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2004                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2005         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2006
2007         if (!list_empty(&again))
2008                 io_iopoll_queue(&again);
2009 }
2010
2011 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2012                         long min)
2013 {
2014         struct io_kiocb *req, *tmp;
2015         LIST_HEAD(done);
2016         bool spin;
2017         int ret;
2018
2019         /*
2020          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2021          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2022          */
2023         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2024
2025         ret = 0;
2026         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2027                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2028
2029                 /*
2030                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2031                  * If we find a request that requires polling, break out
2032                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2033                  */
2034                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2035                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2036                         continue;
2037                 }
2038                 if (!list_empty(&done))
2039                         break;
2040
2041                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2042                 if (ret < 0)
2043                         break;
2044
2045                 /* iopoll may have completed current req */
2046                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2047                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2048
2049                 if (ret && spin)
2050                         spin = false;
2051                 ret = 0;
2052         }
2053
2054         if (!list_empty(&done))
2055                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2056
2057         return ret;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2062  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2063  * as a non-spinning completion check.
2064  */
2065 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2066                                 long min)
2067 {
2068         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2069                 int ret;
2070
2071                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2072                 if (ret < 0)
2073                         return ret;
2074                 if (*nr_events >= min)
2075                         return 0;
2076         }
2077
2078         return 1;
2079 }
2080
2081 /*
2082  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2083  * find and complete them.
2084  */
2085 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2086 {
2087         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2088                 return;
2089
2090         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2091         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2092                 unsigned int nr_events = 0;
2093
2094                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2095
2096                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2097                 if (nr_events == 0)
2098                         break;
2099                 /*
2100                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2101                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2102                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2103                  */
2104                 if (need_resched()) {
2105                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2106                         cond_resched();
2107                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2108                 }
2109         }
2110         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2111 }
2112
2113 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2114 {
2115         unsigned int nr_events = 0;
2116         int iters = 0, ret = 0;
2117
2118         /*
2119          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2120          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2121          * that got punted to a workqueue.
2122          */
2123         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2124         do {
2125                 /*
2126                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2127                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2128                  * already triggered a CQE (eg in error).
2129                  */
2130                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2131                         break;
2132
2133                 /*
2134                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2135                  * application entering polling for a command before it gets
2136                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2137                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2138                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2139                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2140                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2141                  * very same mutex.
2142                  */
2143                 if (!(++iters & 7)) {
2144                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2145                         io_run_task_work();
2146                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2147                 }
2148
2149                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2150                 if (ret <= 0)
2151                         break;
2152                 ret = 0;
2153         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2154
2155         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2156         return ret;
2157 }
2158
2159 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2160 {
2161         /*
2162          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2163          * thread.
2164          */
2165         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2166                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2167
2168                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2169         }
2170         file_end_write(req->file);
2171 }
2172
2173 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2174                                   struct io_comp_state *cs)
2175 {
2176         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2177         int cflags = 0;
2178
2179         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2180                 kiocb_end_write(req);
2181
2182         if (res != req->result)
2183                 req_set_fail_links(req);
2184         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2185                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2186         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2187 }
2188
2189 #ifdef CONFIG_BLOCK
2190 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2191 {
2192         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2193         ssize_t ret = -ECANCELED;
2194         struct iov_iter iter;
2195         int rw;
2196
2197         if (error) {
2198                 ret = error;
2199                 goto end_req;
2200         }
2201
2202         switch (req->opcode) {
2203         case IORING_OP_READV:
2204         case IORING_OP_READ_FIXED:
2205         case IORING_OP_READ:
2206                 rw = READ;
2207                 break;
2208         case IORING_OP_WRITEV:
2209         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2210         case IORING_OP_WRITE:
2211                 rw = WRITE;
2212                 break;
2213         default:
2214                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2215                                 req->opcode);
2216                 goto end_req;
2217         }
2218
2219         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2220         if (ret < 0)
2221                 goto end_req;
2222         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2223         if (!ret)
2224                 return true;
2225         kfree(iovec);
2226 end_req:
2227         req_set_fail_links(req);
2228         io_req_complete(req, ret);
2229         return false;
2230 }
2231
2232 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2233 {
2234         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2236         int err;
2237
2238         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2239
2240         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2241                 refcount_inc(&req->refs);
2242                 io_queue_async_work(req);
2243         }
2244 }
2245 #endif
2246
2247 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2248 {
2249 #ifdef CONFIG_BLOCK
2250         int ret;
2251
2252         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2253                 return false;
2254
2255         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2256         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2257         if (!ret)
2258                 return true;
2259 #endif
2260         return false;
2261 }
2262
2263 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2264                              struct io_comp_state *cs)
2265 {
2266         if (!io_rw_reissue(req, res))
2267                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2268 }
2269
2270 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2271 {
2272         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2273
2274         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2275 }
2276
2277 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2278 {
2279         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2280
2281         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2282                 kiocb_end_write(req);
2283
2284         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2285                 req_set_fail_links(req);
2286
2287         WRITE_ONCE(req->result, res);
2288         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2289         smp_wmb();
2290         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2291 }
2292
2293 /*
2294  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2295  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2296  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2297  * accessing the kiocb cookie.
2298  */
2299 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2300 {
2301         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2302
2303         /*
2304          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2305          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2306          * different devices.
2307          */
2308         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2309                 ctx->poll_multi_file = false;
2310         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2311                 struct io_kiocb *list_req;
2312
2313                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2314                                                 inflight_entry);
2315                 if (list_req->file != req->file)
2316                         ctx->poll_multi_file = true;
2317         }
2318
2319         /*
2320          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2321          * it to the front so we find it first.
2322          */
2323         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2324                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2325         else
2326                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2327
2328         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2329             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2330                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2331 }
2332
2333 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2334 {
2335         if (state->has_refs)
2336                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2337         state->file = NULL;
2338 }
2339
2340 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2341 {
2342         if (state->file)
2343                 __io_state_file_put(state);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2348  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2349  * has more than one submission.
2350  */
2351 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2352 {
2353         if (!state)
2354                 return fget(fd);
2355
2356         if (state->file) {
2357                 if (state->fd == fd) {
2358                         state->has_refs--;
2359                         state->ios_left--;
2360                         return state->file;
2361                 }
2362                 __io_state_file_put(state);
2363         }
2364         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2365         if (!state->file)
2366                 return NULL;
2367
2368         state->fd = fd;
2369         state->ios_left--;
2370         state->has_refs = state->ios_left;
2371         return state->file;
2372 }
2373
2374 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2375 {
2376 #ifdef CONFIG_BLOCK
2377         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2378 #else
2379         return true;
2380 #endif
2381 }
2382
2383 /*
2384  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2385  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2386  * inline.
2387  */
2388 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2389 {
2390         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2391
2392         if (S_ISBLK(mode)) {
2393                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2394                         return true;
2395                 return false;
2396         }
2397         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2398                 return true;
2399         if (S_ISREG(mode)) {
2400                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2401                     file->f_op != &io_uring_fops)
2402                         return true;
2403                 return false;
2404         }
2405
2406         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2407         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2408                 return true;
2409
2410         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2411                 return false;
2412
2413         if (rw == READ)
2414                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2415
2416         return file->f_op->write_iter != NULL;
2417 }
2418
2419 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2420                       bool force_nonblock)
2421 {
2422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2423         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2424         unsigned ioprio;
2425         int ret;
2426
2427         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2428                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2429
2430         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2431         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2432                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2433                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2434         }
2435         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2436         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2437         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2438         if (unlikely(ret))
2439                 return ret;
2440
2441         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2442         if (ioprio) {
2443                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2444                 if (ret)
2445                         return ret;
2446
2447                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2448         } else
2449                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2450
2451         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2452         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2453                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2454
2455         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2456                 io_get_req_task(req);
2457
2458         if (force_nonblock)
2459                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2460
2461         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2462                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2463                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2464                         return -EOPNOTSUPP;
2465
2466                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2467                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2468                 req->iopoll_completed = 0;
2469                 io_get_req_task(req);
2470         } else {
2471                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2472                         return -EINVAL;
2473                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2474         }
2475
2476         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2477         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2478         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2479         return 0;
2480 }
2481
2482 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2483 {
2484         switch (ret) {
2485         case -EIOCBQUEUED:
2486                 break;
2487         case -ERESTARTSYS:
2488         case -ERESTARTNOINTR:
2489         case -ERESTARTNOHAND:
2490         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2491                 /*
2492                  * We can't just restart the syscall, since previously
2493                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2494                  * IO with EINTR.
2495                  */
2496                 ret = -EINTR;
2497                 /* fall through */
2498         default:
2499                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2500         }
2501 }
2502
2503 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2504                        struct io_comp_state *cs)
2505 {
2506         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2507
2508         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2509                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2510         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2511                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2512         else
2513                 io_rw_done(kiocb, ret);
2514 }
2515
2516 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2517                                struct iov_iter *iter)
2518 {
2519         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2520         size_t len = req->rw.len;
2521         struct io_mapped_ubuf *imu;
2522         u16 index, buf_index;
2523         size_t offset;
2524         u64 buf_addr;
2525
2526         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2527         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2528                 return -EFAULT;
2529
2530         buf_index = req->buf_index;
2531         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2532                 return -EFAULT;
2533
2534         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2535         imu = &ctx->user_bufs[index];
2536         buf_addr = req->rw.addr;
2537
2538         /* overflow */
2539         if (buf_addr + len < buf_addr)
2540                 return -EFAULT;
2541         /* not inside the mapped region */
2542         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2543                 return -EFAULT;
2544
2545         /*
2546          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2547          * and advance us to the beginning.
2548          */
2549         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2550         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2551
2552         if (offset) {
2553                 /*
2554                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2555                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2556                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2557                  * we know that:
2558                  *
2559                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2560                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2561                  *    first and last bvec
2562                  *
2563                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2564                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2565                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2566                  * since we can just skip the first segment, which may not
2567                  * be PAGE_SIZE aligned.
2568                  */
2569                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2570
2571                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2572                         iov_iter_advance(iter, offset);
2573                 } else {
2574                         unsigned long seg_skip;
2575
2576                         /* skip first vec */
2577                         offset -= bvec->bv_len;
2578                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2579
2580                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2581                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2582                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2583                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2584                 }
2585         }
2586
2587         return len;
2588 }
2589
2590 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2591 {
2592         if (needs_lock)
2593                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2594 }
2595
2596 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2597 {
2598         /*
2599          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2600          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2601          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2602          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2603          */
2604         if (needs_lock)
2605                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2606 }
2607
2608 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2609                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2610                                           bool needs_lock)
2611 {
2612         struct io_buffer *head;
2613
2614         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2615                 return kbuf;
2616
2617         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2618
2619         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2620
2621         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2622         if (head) {
2623                 if (!list_empty(&head->list)) {
2624                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2625                                                         list);
2626                         list_del(&kbuf->list);
2627                 } else {
2628                         kbuf = head;
2629                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2630                 }
2631                 if (*len > kbuf->len)
2632                         *len = kbuf->len;
2633         } else {
2634                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2635         }
2636
2637         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2638
2639         return kbuf;
2640 }
2641
2642 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2643                                         bool needs_lock)
2644 {
2645         struct io_buffer *kbuf;
2646         u16 bgid;
2647
2648         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2649         bgid = req->buf_index;
2650         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2651         if (IS_ERR(kbuf))
2652                 return kbuf;
2653         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2654         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2655         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2656 }
2657
2658 #ifdef CONFIG_COMPAT
2659 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2660                                 bool needs_lock)
2661 {
2662         struct compat_iovec __user *uiov;
2663         compat_ssize_t clen;
2664         void __user *buf;
2665         ssize_t len;
2666
2667         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2668         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2669                 return -EFAULT;
2670         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2671                 return -EFAULT;
2672         if (clen < 0)
2673                 return -EINVAL;
2674
2675         len = clen;
2676         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2677         if (IS_ERR(buf))
2678                 return PTR_ERR(buf);
2679         iov[0].iov_base = buf;
2680         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2681         return 0;
2682 }
2683 #endif
2684
2685 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2686                                       bool needs_lock)
2687 {
2688         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2689         void __user *buf;
2690         ssize_t len;
2691
2692         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2693                 return -EFAULT;
2694
2695         len = iov[0].iov_len;
2696         if (len < 0)
2697                 return -EINVAL;
2698         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2699         if (IS_ERR(buf))
2700                 return PTR_ERR(buf);
2701         iov[0].iov_base = buf;
2702         iov[0].iov_len = len;
2703         return 0;
2704 }
2705
2706 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2707                                     bool needs_lock)
2708 {
2709         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2710                 struct io_buffer *kbuf;
2711
2712                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2713                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2714                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2715                 return 0;
2716         }
2717         if (!req->rw.len)
2718                 return 0;
2719         else if (req->rw.len > 1)
2720                 return -EINVAL;
2721
2722 #ifdef CONFIG_COMPAT
2723         if (req->ctx->compat)
2724                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2725 #endif
2726
2727         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2728 }
2729
2730 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2731                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2732                                bool needs_lock)
2733 {
2734         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2735         size_t sqe_len = req->rw.len;
2736         ssize_t ret;
2737         u8 opcode;
2738
2739         opcode = req->opcode;
2740         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2741                 *iovec = NULL;
2742                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2743         }
2744
2745         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2746         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2747                 return -EINVAL;
2748
2749         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2750                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2751                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2752                         if (IS_ERR(buf)) {
2753                                 *iovec = NULL;
2754                                 return PTR_ERR(buf);
2755                         }
2756                         req->rw.len = sqe_len;
2757                 }
2758
2759                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2760                 *iovec = NULL;
2761                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2762         }
2763
2764         if (req->io) {
2765                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2766
2767                 iov_iter_init(iter, rw, iorw->iov, iorw->nr_segs, iorw->size);
2768                 *iovec = NULL;
2769                 return iorw->size;
2770         }
2771
2772         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2773                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2774                 if (!ret) {
2775                         ret = (*iovec)->iov_len;
2776                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2777                 }
2778                 *iovec = NULL;
2779                 return ret;
2780         }
2781
2782 #ifdef CONFIG_COMPAT
2783         if (req->ctx->compat)
2784                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2785                                                 iovec, iter);
2786 #endif
2787
2788         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2789 }
2790
2791 /*
2792  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2793  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2794  */
2795 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2796                            struct iov_iter *iter)
2797 {
2798         ssize_t ret = 0;
2799
2800         /*
2801          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2802          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2803          * the kiocb to be handled from an async context.
2804          */
2805         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2806                 return -EOPNOTSUPP;
2807         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2808                 return -EAGAIN;
2809
2810         while (iov_iter_count(iter)) {
2811                 struct iovec iovec;
2812                 ssize_t nr;
2813
2814                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2815                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2816                 } else {
2817                         /* fixed buffers import bvec */
2818                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2819                                                 + iter->iov_offset;
2820                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2821                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2822                 }
2823
2824                 if (rw == READ) {
2825                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2826                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2827                 } else {
2828                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2829                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2830                 }
2831
2832                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2833                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2834
2835                 if (nr < 0) {
2836                         if (!ret)
2837                                 ret = nr;
2838                         break;
2839                 }
2840                 ret += nr;
2841                 if (nr != iovec.iov_len)
2842                         break;
2843                 iov_iter_advance(iter, nr);
2844         }
2845
2846         return ret;
2847 }
2848
2849 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2850                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2851                           struct iov_iter *iter)
2852 {
2853         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2854
2855         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2856         rw->size = io_size;
2857         if (!iovec) {
2858                 rw->iov = rw->fast_iov;
2859                 if (rw->iov != fast_iov)
2860                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2861                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2862         } else {
2863                 rw->iov = iovec;
2864                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2865         }
2866 }
2867
2868 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2869 {
2870         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2871         return req->io == NULL;
2872 }
2873
2874 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2875 {
2876         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2877                 return 0;
2878
2879         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2880 }
2881
2882 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2883                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2884                              struct iov_iter *iter)
2885 {
2886         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2887                 return 0;
2888         if (!req->io) {
2889                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2890                         return -ENOMEM;
2891
2892                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2893         }
2894         return 0;
2895 }
2896
2897 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2898                                    bool force_nonblock)
2899 {
2900         struct io_async_ctx *io = req->io;
2901         struct iov_iter iter;
2902         ssize_t ret;
2903
2904         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2905         req->io = NULL;
2906         ret = io_import_iovec(rw, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2907         req->io = io;
2908         if (unlikely(ret < 0))
2909                 return ret;
2910
2911         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2912         return 0;
2913 }
2914
2915 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2916                         bool force_nonblock)
2917 {
2918         ssize_t ret;
2919
2920         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2921         if (ret)
2922                 return ret;
2923
2924         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2925                 return -EBADF;
2926
2927         /* either don't need iovec imported or already have it */
2928         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2929                 return 0;
2930         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
2931 }
2932
2933 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2934                              int sync, void *arg)
2935 {
2936         struct wait_page_queue *wpq;
2937         struct io_kiocb *req = wait->private;
2938         struct wait_page_key *key = arg;
2939         int ret;
2940
2941         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2942
2943         ret = wake_page_match(wpq, key);
2944         if (ret != 1)
2945                 return ret;
2946
2947         list_del_init(&wait->entry);
2948
2949         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2950         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2951         refcount_inc(&req->refs);
2952         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2953         if (unlikely(ret)) {
2954                 struct task_struct *tsk;
2955
2956                 /* queue just for cancelation */
2957                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2958                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2959                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2960                 wake_up_process(tsk);
2961         }
2962         return 1;
2963 }
2964
2965 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2966 {
2967         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2968         int ret;
2969
2970         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2971         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2972                 return false;
2973
2974         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2975         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2976                 return false;
2977         /*
2978          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2979          * support callback based unlocks
2980          */
2981         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2982                 return false;
2983
2984         /*
2985          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2986          * we need to allocate it here
2987          */
2988         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2989                 return false;
2990
2991         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2992                                                 io_async_buf_func, req);
2993         if (!ret) {
2994                 io_get_req_task(req);
2995                 return true;
2996         }
2997
2998         return false;
2999 }
3000
3001 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3002 {
3003         if (req->file->f_op->read_iter)
3004                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3005         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3006 }
3007
3008 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3009                    struct io_comp_state *cs)
3010 {
3011         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3012         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3013         struct iov_iter iter;
3014         size_t iov_count;
3015         ssize_t io_size, ret;
3016
3017         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3018         if (ret < 0)
3019                 return ret;
3020
3021         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3022         if (!force_nonblock)
3023                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3024
3025         io_size = ret;
3026         req->result = io_size;
3027
3028         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3029         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3030                 goto copy_iov;
3031
3032         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3033         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3034         if (!ret) {
3035                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3036                 ssize_t ret2 = 0;
3037
3038                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3039
3040                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3041                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3042                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3043                 } else {
3044                         iter.count = iov_count;
3045                         iter.nr_segs = nr_segs;
3046 copy_iov:
3047                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3048                                                 inline_vecs, &iter);
3049                         if (ret)
3050                                 goto out_free;
3051                         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3052                         iovec = NULL;
3053                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3054                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3055                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3056                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3057                                         goto out_free;
3058                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3059                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3060                                         goto out_free;
3061                                 }
3062                         }
3063                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3064                         return -EAGAIN;
3065                 }
3066         }
3067 out_free:
3068         if (iovec)
3069                 kfree(iovec);
3070         return ret;
3071 }
3072
3073 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3074                          bool force_nonblock)
3075 {
3076         ssize_t ret;
3077
3078         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3079         if (ret)
3080                 return ret;
3081
3082         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3083                 return -EBADF;
3084
3085         /* either don't need iovec imported or already have it */
3086         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3087                 return 0;
3088         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3089 }
3090
3091 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3092                     struct io_comp_state *cs)
3093 {
3094         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3095         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3096         struct iov_iter iter;
3097         size_t iov_count;
3098         ssize_t ret, io_size;
3099
3100         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3101         if (ret < 0)
3102                 return ret;
3103
3104         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3105         if (!force_nonblock)
3106                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3107
3108         io_size = ret;
3109         req->result = io_size;
3110
3111         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3112         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3113                 goto copy_iov;
3114
3115         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3116         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3117             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3118                 goto copy_iov;
3119
3120         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3121         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3122         if (!ret) {
3123                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3124                 ssize_t ret2;
3125
3126                 /*
3127                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3128                  * which will be released by another thread in
3129                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3130                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3131                  * we return to userspace.
3132                  */
3133                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3134                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3135                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3136                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3137                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3138                 }
3139                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3140
3141                 if (req->file->f_op->write_iter)
3142                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3143                 else
3144                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3145
3146                 /*
3147                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3148                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3149                  */
3150                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3151                         ret2 = -EAGAIN;
3152                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3153                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3154                 } else {
3155                         iter.count = iov_count;
3156                         iter.nr_segs = nr_segs;
3157 copy_iov:
3158                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3159                                                 inline_vecs, &iter);
3160                         if (ret)
3161                                 goto out_free;
3162                         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3163                         iovec = NULL;
3164                         return -EAGAIN;
3165                 }
3166         }
3167 out_free:
3168         if (iovec)
3169                 kfree(iovec);
3170         return ret;
3171 }
3172
3173 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3174                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         struct io_splice* sp = &req->splice;
3177         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3178         int ret;
3179
3180         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3181                 return 0;
3182         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3183                 return -EINVAL;
3184
3185         sp->file_in = NULL;
3186         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3187         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3188
3189         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3190                 return -EINVAL;
3191
3192         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3193                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3194         if (ret)
3195                 return ret;
3196         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3197
3198         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3199                 /*
3200                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3201                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3202                  */
3203                 io_req_init_async(req);
3204                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3205         }
3206
3207         return 0;
3208 }
3209
3210 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3211                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3212 {
3213         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3214                 return -EINVAL;
3215         return __io_splice_prep(req, sqe);
3216 }
3217
3218 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3219 {
3220         struct io_splice *sp = &req->splice;
3221         struct file *in = sp->file_in;
3222         struct file *out = sp->file_out;
3223         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3224         long ret = 0;
3225
3226         if (force_nonblock)
3227                 return -EAGAIN;
3228         if (sp->len)
3229                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3230
3231         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3232         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3233
3234         if (ret != sp->len)
3235                 req_set_fail_links(req);
3236         io_req_complete(req, ret);
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3241 {
3242         struct io_splice* sp = &req->splice;
3243
3244         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3245         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3246         return __io_splice_prep(req, sqe);
3247 }
3248
3249 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3250 {
3251         struct io_splice *sp = &req->splice;
3252         struct file *in = sp->file_in;
3253         struct file *out = sp->file_out;
3254         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3255         loff_t *poff_in, *poff_out;
3256         long ret = 0;
3257
3258         if (force_nonblock)
3259                 return -EAGAIN;
3260
3261         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3262         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3263
3264         if (sp->len)
3265                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3266
3267         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3268         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3269
3270         if (ret != sp->len)
3271                 req_set_fail_links(req);
3272         io_req_complete(req, ret);
3273         return 0;
3274 }
3275
3276 /*
3277  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3278  */
3279 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3280 {
3281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3282
3283         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3284                 return -EINVAL;
3285
3286         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3287         return 0;
3288 }
3289
3290 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3291 {
3292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3293
3294         if (!req->file)
3295                 return -EBADF;
3296
3297         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3298                 return -EINVAL;
3299         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3300                 return -EINVAL;
3301
3302         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3303         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3304                 return -EINVAL;
3305
3306         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3307         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3308         return 0;
3309 }
3310
3311 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3312 {
3313         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3314         int ret;
3315
3316         /* fsync always requires a blocking context */
3317         if (force_nonblock)
3318                 return -EAGAIN;
3319
3320         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3321                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3322                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3323         if (ret < 0)
3324                 req_set_fail_links(req);
3325         io_req_complete(req, ret);
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3330                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3331 {
3332         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3333                 return -EINVAL;
3334         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3335                 return -EINVAL;
3336
3337         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3338         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3339         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3340         return 0;
3341 }
3342
3343 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3344 {
3345         int ret;
3346
3347         /* fallocate always requiring blocking context */
3348         if (force_nonblock)
3349                 return -EAGAIN;
3350         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3351                                 req->sync.len);
3352         if (ret < 0)
3353                 req_set_fail_links(req);
3354         io_req_complete(req, ret);
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3359 {
3360         const char __user *fname;
3361         int ret;
3362
3363         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3364                 return -EINVAL;
3365         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3366                 return -EINVAL;
3367         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3368                 return -EBADF;
3369
3370         /* open.how should be already initialised */
3371         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3372                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3373
3374         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3375         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3376         req->open.filename = getname(fname);
3377         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3378                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3379                 req->open.filename = NULL;
3380                 return ret;
3381         }
3382         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3383         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3384         return 0;
3385 }
3386
3387 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3388 {
3389         u64 flags, mode;
3390
3391         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3392                 return 0;
3393         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3394         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3395         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3396         return __io_openat_prep(req, sqe);
3397 }
3398
3399 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3400 {
3401         struct open_how __user *how;
3402         size_t len;
3403         int ret;
3404
3405         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3406                 return 0;
3407         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3408         len = READ_ONCE(sqe->len);
3409         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3410                 return -EINVAL;
3411
3412         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3413                                         len);
3414         if (ret)
3415                 return ret;
3416
3417         return __io_openat_prep(req, sqe);
3418 }
3419
3420 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3421 {
3422         struct open_flags op;
3423         struct file *file;
3424         int ret;
3425
3426         if (force_nonblock)
3427                 return -EAGAIN;
3428
3429         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3430         if (ret)
3431                 goto err;
3432
3433         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3434         if (ret < 0)
3435                 goto err;
3436
3437         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3438         if (IS_ERR(file)) {
3439                 put_unused_fd(ret);
3440                 ret = PTR_ERR(file);
3441         } else {
3442                 fsnotify_open(file);
3443                 fd_install(ret, file);
3444         }
3445 err:
3446         putname(req->open.filename);
3447         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3448         if (ret < 0)
3449                 req_set_fail_links(req);
3450         io_req_complete(req, ret);
3451         return 0;
3452 }
3453
3454 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3455 {
3456         return io_openat2(req, force_nonblock);
3457 }
3458
3459 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3460                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3461 {
3462         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3463         u64 tmp;
3464
3465         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3466                 return -EINVAL;
3467
3468         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3469         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3470                 return -EINVAL;
3471
3472         memset(p, 0, sizeof(*p));
3473         p->nbufs = tmp;
3474         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3479                                int bgid, unsigned nbufs)
3480 {
3481         unsigned i = 0;
3482
3483         /* shouldn't happen */
3484         if (!nbufs)
3485                 return 0;
3486
3487         /* the head kbuf is the list itself */
3488         while (!list_empty(&buf->list)) {
3489                 struct io_buffer *nxt;
3490
3491                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3492                 list_del(&nxt->list);
3493                 kfree(nxt);
3494                 if (++i == nbufs)
3495                         return i;
3496         }
3497         i++;
3498         kfree(buf);
3499         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3500
3501         return i;
3502 }
3503
3504 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3505                              struct io_comp_state *cs)
3506 {
3507         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3508         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3509         struct io_buffer *head;
3510         int ret = 0;
3511
3512         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3513
3514         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3515
3516         ret = -ENOENT;
3517         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3518         if (head)
3519                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3520
3521         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3522         if (ret < 0)
3523                 req_set_fail_links(req);
3524         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3525         return 0;
3526 }
3527
3528 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3529                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3530 {
3531         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3532         u64 tmp;
3533
3534         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3535                 return -EINVAL;
3536
3537         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3538         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3539                 return -E2BIG;
3540         p->nbufs = tmp;
3541         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3542         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3543
3544         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3545                 return -EFAULT;
3546
3547         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3548         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3549         if (tmp > USHRT_MAX)
3550                 return -E2BIG;
3551         p->bid = tmp;
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3556 {
3557         struct io_buffer *buf;
3558         u64 addr = pbuf->addr;
3559         int i, bid = pbuf->bid;
3560
3561         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3562                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3563                 if (!buf)
3564                         break;
3565
3566                 buf->addr = addr;
3567                 buf->len = pbuf->len;
3568                 buf->bid = bid;
3569                 addr += pbuf->len;
3570                 bid++;
3571                 if (!*head) {
3572                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3573                         *head = buf;
3574                 } else {
3575                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3576                 }
3577         }
3578
3579         return i ? i : -ENOMEM;
3580 }
3581
3582 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3583                               struct io_comp_state *cs)
3584 {
3585         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3586         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3587         struct io_buffer *head, *list;
3588         int ret = 0;
3589
3590         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3591
3592         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3593
3594         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3595
3596         ret = io_add_buffers(p, &head);
3597         if (ret < 0)
3598                 goto out;
3599
3600         if (!list) {
3601                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3602                                         GFP_KERNEL);
3603                 if (ret < 0) {
3604                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3605                         goto out;
3606                 }
3607         }
3608 out:
3609         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3610         if (ret < 0)
3611                 req_set_fail_links(req);
3612         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3617                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3620         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3621                 return -EINVAL;
3622         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3623                 return -EINVAL;
3624
3625         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3626         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3627         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3628
3629         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3630                 struct epoll_event __user *ev;
3631
3632                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3633                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3634                         return -EFAULT;
3635         }
3636
3637         return 0;
3638 #else
3639         return -EOPNOTSUPP;
3640 #endif
3641 }
3642
3643 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3644                         struct io_comp_state *cs)
3645 {
3646 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3647         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3648         int ret;
3649
3650         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3651         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3652                 return -EAGAIN;
3653
3654         if (ret < 0)
3655                 req_set_fail_links(req);
3656         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3657         return 0;
3658 #else
3659         return -EOPNOTSUPP;
3660 #endif
3661 }
3662
3663 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3664 {
3665 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3666         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3667                 return -EINVAL;
3668         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3669                 return -EINVAL;
3670
3671         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3672         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3673         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3674         return 0;
3675 #else
3676         return -EOPNOTSUPP;
3677 #endif
3678 }
3679
3680 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3681 {
3682 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3683         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3684         int ret;
3685
3686         if (force_nonblock)
3687                 return -EAGAIN;
3688
3689         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3690         if (ret < 0)
3691                 req_set_fail_links(req);
3692         io_req_complete(req, ret);
3693         return 0;
3694 #else
3695         return -EOPNOTSUPP;
3696 #endif
3697 }
3698
3699 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3700 {
3701         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3702                 return -EINVAL;
3703         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3707         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3708         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3713 {
3714         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3715         int ret;
3716
3717         if (force_nonblock) {
3718                 switch (fa->advice) {
3719                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3720                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3721                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3722                         break;
3723                 default:
3724                         return -EAGAIN;
3725                 }
3726         }
3727
3728         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3729         if (ret < 0)
3730                 req_set_fail_links(req);
3731         io_req_complete(req, ret);
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3736 {
3737         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3738                 return -EINVAL;
3739         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3740                 return -EINVAL;
3741         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3742                 return -EBADF;
3743
3744         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3745         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3746         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3747         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3748         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3749
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3754 {
3755         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3756         int ret;
3757
3758         if (force_nonblock) {
3759                 /* only need file table for an actual valid fd */
3760                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3761                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3762                 return -EAGAIN;
3763         }
3764
3765         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3766                        ctx->buffer);
3767
3768         if (ret < 0)
3769                 req_set_fail_links(req);
3770         io_req_complete(req, ret);
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3775 {
3776         /*
3777          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3778          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3779          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3780          */
3781         io_req_init_async(req);
3782         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3783
3784         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3785                 return -EINVAL;
3786         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3787             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3788                 return -EINVAL;
3789         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3790                 return -EBADF;
3791
3792         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3793         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3794             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3795                 return -EBADF;
3796
3797         req->close.put_file = NULL;
3798         return 0;
3799 }
3800
3801 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3802                     struct io_comp_state *cs)
3803 {
3804         struct io_close *close = &req->close;
3805         int ret;
3806
3807         /* might be already done during nonblock submission */
3808         if (!close->put_file) {
3809                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3810                 if (ret < 0)
3811                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3812         }
3813
3814         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3815         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3816                 /* was never set, but play safe */
3817                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3818                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3819                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3820                 return -EAGAIN;
3821         }
3822
3823         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3824         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3825         if (ret < 0)
3826                 req_set_fail_links(req);
3827         fput(close->put_file);
3828         close->put_file = NULL;
3829         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3830         return 0;
3831 }
3832
3833 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3834 {
3835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3836
3837         if (!req->file)
3838                 return -EBADF;
3839
3840         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3841                 return -EINVAL;
3842         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3843                 return -EINVAL;
3844
3845         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3846         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3847         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3848         return 0;
3849 }
3850
3851 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3852 {
3853         int ret;
3854
3855         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3856         if (force_nonblock)
3857                 return -EAGAIN;
3858
3859         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3860                                 req->sync.flags);
3861         if (ret < 0)
3862                 req_set_fail_links(req);
3863         io_req_complete(req, ret);
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 #if defined(CONFIG_NET)
3868 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3869                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3870 {
3871         if (req->io)
3872                 return -EAGAIN;
3873         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3874                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3875                         kfree(kmsg->iov);
3876                 return -ENOMEM;
3877         }
3878         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3880         return -EAGAIN;
3881 }
3882
3883 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3884                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3885 {
3886         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3887         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3888         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3889                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3890 }
3891
3892 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3893 {
3894         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3895         struct io_async_ctx *io = req->io;
3896         int ret;
3897
3898         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3902         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3903         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3904
3905 #ifdef CONFIG_COMPAT
3906         if (req->ctx->compat)
3907                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3908 #endif
3909
3910         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3911                 return 0;
3912         /* iovec is already imported */
3913         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3914                 return 0;
3915
3916         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3917         if (!ret)
3918                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3919         return ret;
3920 }
3921
3922 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3923                       struct io_comp_state *cs)
3924 {
3925         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
3926         struct socket *sock;
3927         unsigned flags;
3928         int ret;
3929
3930         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3931         if (unlikely(!sock))
3932                 return ret;
3933
3934         if (req->io) {
3935                 kmsg = &req->io->msg;
3936                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3937                 /* if iov is set, it's allocated already */
3938                 if (!kmsg->iov)
3939                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3940                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3941         } else {
3942                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3943                 if (ret)
3944                         return ret;
3945                 kmsg = &iomsg;
3946         }
3947
3948         flags = req->sr_msg.msg_flags;
3949         if (flags & MSG_DONTWAIT)
3950                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3951         else if (force_nonblock)
3952                 flags |= MSG_DONTWAIT;
3953
3954         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3955         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3956                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3957         if (ret == -ERESTARTSYS)
3958                 ret = -EINTR;
3959
3960         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3961                 kfree(kmsg->iov);
3962         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3963         if (ret < 0)
3964                 req_set_fail_links(req);
3965         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3970                    struct io_comp_state *cs)
3971 {
3972         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3973         struct msghdr msg;
3974         struct iovec iov;
3975         struct socket *sock;
3976         unsigned flags;
3977         int ret;
3978
3979         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3980         if (unlikely(!sock))
3981                 return ret;
3982
3983         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
3984         if (unlikely(ret))
3985                 return ret;;
3986
3987         msg.msg_name = NULL;
3988         msg.msg_control = NULL;
3989         msg.msg_controllen = 0;
3990         msg.msg_namelen = 0;
3991
3992         flags = req->sr_msg.msg_flags;
3993         if (flags & MSG_DONTWAIT)
3994                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3995         else if (force_nonblock)
3996                 flags |= MSG_DONTWAIT;
3997
3998         msg.msg_flags = flags;
3999         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4000         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4001                 return -EAGAIN;
4002         if (ret == -ERESTARTSYS)
4003                 ret = -EINTR;
4004
4005         if (ret < 0)
4006                 req_set_fail_links(req);
4007         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4012                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4013 {
4014         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4015         struct iovec __user *uiov;
4016         size_t iov_len;
4017         int ret;
4018
4019         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4020                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4021         if (ret)
4022                 return ret;
4023
4024         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4025                 if (iov_len > 1)
4026                         return -EINVAL;
4027                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4028                         return -EFAULT;
4029                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4030                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4031                                 sr->len);
4032                 iomsg->iov = NULL;
4033         } else {
4034                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4035                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4036                 if (ret > 0)
4037                         ret = 0;
4038         }
4039
4040         return ret;
4041 }
4042
4043 #ifdef CONFIG_COMPAT
4044 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4045                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4046 {
4047         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4048         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4049         struct compat_iovec __user *uiov;
4050         compat_uptr_t ptr;
4051         compat_size_t len;
4052         int ret;
4053
4054         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4055         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4056                                         &ptr, &len);
4057         if (ret)
4058                 return ret;
4059
4060         uiov = compat_ptr(ptr);
4061         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4062                 compat_ssize_t clen;
4063
4064                 if (len > 1)
4065                         return -EINVAL;
4066                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4067                         return -EFAULT;
4068                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4069                         return -EFAULT;
4070                 if (clen < 0)
4071                         return -EINVAL;
4072                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4073                 iomsg->iov = NULL;
4074         } else {
4075                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4076                                                 &iomsg->iov,
4077                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4078                 if (ret < 0)
4079                         return ret;
4080         }
4081
4082         return 0;
4083 }
4084 #endif
4085
4086 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4087                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4088 {
4089         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4090         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4091
4092 #ifdef CONFIG_COMPAT
4093         if (req->ctx->compat)
4094                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4095 #endif
4096
4097         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4098 }
4099
4100 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4101                                                bool needs_lock)
4102 {
4103         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4104         struct io_buffer *kbuf;
4105
4106         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4107         if (IS_ERR(kbuf))
4108                 return kbuf;
4109
4110         sr->kbuf = kbuf;
4111         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4112         return kbuf;
4113 }
4114
4115 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4116 {
4117         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4118 }
4119
4120 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4121                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4122 {
4123         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4124         struct io_async_ctx *io = req->io;
4125         int ret;
4126
4127         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4128                 return -EINVAL;
4129
4130         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4131         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4132         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4133         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4134
4135 #ifdef CONFIG_COMPAT
4136         if (req->ctx->compat)
4137                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4138 #endif
4139
4140         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4141                 return 0;
4142         /* iovec is already imported */
4143         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4144                 return 0;
4145
4146         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4147         if (!ret)
4148                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4149         return ret;
4150 }
4151
4152 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4153                       struct io_comp_state *cs)
4154 {
4155         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4156         struct socket *sock;
4157         struct io_buffer *kbuf;
4158         unsigned flags;
4159         int ret, cflags = 0;
4160
4161         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4162         if (unlikely(!sock))
4163                 return ret;
4164
4165         if (req->io) {
4166                 kmsg = &req->io->msg;
4167                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4168                 /* if iov is set, it's allocated already */
4169                 if (!kmsg->iov)
4170                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4171                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4172         } else {
4173                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4174                 if (ret)
4175                         return ret;
4176                 kmsg = &iomsg;
4177         }
4178
4179         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4180                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4181                 if (IS_ERR(kbuf))
4182                         return PTR_ERR(kbuf);
4183                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4184                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4185                                 1, req->sr_msg.len);
4186         }
4187
4188         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4189         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4190                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4191         else if (force_nonblock)
4192                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4193
4194         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4195                                         kmsg->uaddr, flags);
4196         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4197                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4198         if (ret == -ERESTARTSYS)
4199                 ret = -EINTR;
4200
4201         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4202                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4203         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4204                 kfree(kmsg->iov);
4205         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4206         if (ret < 0)
4207                 req_set_fail_links(req);
4208         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4209         return 0;
4210 }
4211
4212 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4213                    struct io_comp_state *cs)
4214 {
4215         struct io_buffer *kbuf;
4216         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4217         struct msghdr msg;
4218         void __user *buf = sr->buf;
4219         struct socket *sock;
4220         struct iovec iov;
4221         unsigned flags;
4222         int ret, cflags = 0;
4223
4224         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4225         if (unlikely(!sock))
4226                 return ret;
4227
4228         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4229                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4230                 if (IS_ERR(kbuf))
4231                         return PTR_ERR(kbuf);
4232                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4233         }
4234
4235         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4236         if (unlikely(ret))
4237                 goto out_free;
4238
4239         msg.msg_name = NULL;
4240         msg.msg_control = NULL;
4241         msg.msg_controllen = 0;
4242         msg.msg_namelen = 0;
4243         msg.msg_iocb = NULL;
4244         msg.msg_flags = 0;
4245
4246         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4247         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4248                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4249         else if (force_nonblock)
4250                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4251
4252         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4253         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4254                 return -EAGAIN;
4255         if (ret == -ERESTARTSYS)
4256                 ret = -EINTR;
4257 out_free:
4258         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4259                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4260         if (ret < 0)
4261                 req_set_fail_links(req);
4262         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4267 {
4268         struct io_accept *accept = &req->accept;
4269
4270         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4271                 return -EINVAL;
4272         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4276         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4277         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4278         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4283                      struct io_comp_state *cs)
4284 {
4285         struct io_accept *accept = &req->accept;
4286         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4287         int ret;
4288
4289         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4290                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4291
4292         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4293                                         accept->addr_len, accept->flags,
4294                                         accept->nofile);
4295         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4296                 return -EAGAIN;
4297         if (ret < 0) {
4298                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4299                         ret = -EINTR;
4300                 req_set_fail_links(req);
4301         }
4302         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4307 {
4308         struct io_connect *conn = &req->connect;
4309         struct io_async_ctx *io = req->io;
4310
4311         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4312                 return -EINVAL;
4313         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4314                 return -EINVAL;
4315
4316         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4317         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4318
4319         if (!io)
4320                 return 0;
4321
4322         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4323                                         &io->connect.address);
4324 }
4325
4326 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4327                       struct io_comp_state *cs)
4328 {
4329         struct io_async_ctx __io, *io;
4330         unsigned file_flags;
4331         int ret;
4332
4333         if (req->io) {
4334                 io = req->io;
4335         } else {
4336                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4337                                                 req->connect.addr_len,
4338                                                 &__io.connect.address);
4339                 if (ret)
4340                         goto out;
4341                 io = &__io;
4342         }
4343
4344         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4345
4346         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4347                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4348         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4349                 if (req->io)
4350                         return -EAGAIN;
4351                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4352                         ret = -ENOMEM;
4353                         goto out;
4354                 }
4355                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4356                 return -EAGAIN;
4357         }
4358         if (ret == -ERESTARTSYS)
4359                 ret = -EINTR;
4360 out:
4361         if (ret < 0)
4362                 req_set_fail_links(req);
4363         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4364         return 0;
4365 }
4366 #else /* !CONFIG_NET */
4367 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4368 {
4369         return -EOPNOTSUPP;
4370 }
4371
4372 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4373                       struct io_comp_state *cs)
4374 {
4375         return -EOPNOTSUPP;
4376 }
4377
4378 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4379                    struct io_comp_state *cs)
4380 {
4381         return -EOPNOTSUPP;
4382 }
4383
4384 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4385                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4386 {
4387         return -EOPNOTSUPP;
4388 }
4389
4390 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4391                       struct io_comp_state *cs)
4392 {
4393         return -EOPNOTSUPP;
4394 }
4395
4396 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4397                    struct io_comp_state *cs)
4398 {
4399         return -EOPNOTSUPP;
4400 }
4401
4402 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4403 {
4404         return -EOPNOTSUPP;
4405 }
4406
4407 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4408                      struct io_comp_state *cs)
4409 {
4410         return -EOPNOTSUPP;
4411 }
4412
4413 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4414 {
4415         return -EOPNOTSUPP;
4416 }
4417
4418 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4419                       struct io_comp_state *cs)
4420 {
4421         return -EOPNOTSUPP;
4422 }
4423 #endif /* CONFIG_NET */
4424
4425 struct io_poll_table {
4426         struct poll_table_struct pt;
4427         struct io_kiocb *req;
4428         int error;
4429 };
4430
4431 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4432                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4433 {
4434         int ret;
4435
4436         /* for instances that support it check for an event match first: */
4437         if (mask && !(mask & poll->events))
4438                 return 0;
4439
4440         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4441
4442         list_del_init(&poll->wait.entry);
4443
4444         req->result = mask;
4445         init_task_work(&req->task_work, func);
4446         /*
4447          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4448          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4449          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4450          * have the needed state needed for it anyway.
4451          */
4452         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4453         if (unlikely(ret)) {
4454                 struct task_struct *tsk;
4455
4456                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4457                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4458                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4459                 wake_up_process(tsk);
4460         }
4461         return 1;
4462 }
4463
4464 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4465         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4466 {
4467         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4468
4469         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4470                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4471
4472                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4473         }
4474
4475         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4476         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4477                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4478                 return true;
4479         }
4480
4481         return false;
4482 }
4483
4484 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4485 {
4486         struct io_poll_iocb *poll = data;
4487
4488         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4489
4490         if (poll && poll->head) {
4491                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4492
4493                 spin_lock(&head->lock);
4494                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4495                 if (poll->wait.private)
4496                         refcount_dec(&req->refs);
4497                 poll->head = NULL;
4498                 spin_unlock(&head->lock);
4499         }
4500 }
4501
4502 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4503 {
4504         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4505
4506         io_poll_remove_double(req, req->io);
4507         req->poll.done = true;
4508         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4509         io_commit_cqring(ctx);
4510 }
4511
4512 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4513 {
4514         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4515
4516         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4517                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4518                 return;
4519         }
4520
4521         hash_del(&req->hash_node);
4522         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4523         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4524         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4525         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4526
4527         io_cqring_ev_posted(ctx);
4528 }
4529
4530 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4531 {
4532         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4533         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4534
4535         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4536         if (nxt)
4537                 __io_req_task_submit(nxt);
4538 }
4539
4540 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4541                                int sync, void *key)
4542 {
4543         struct io_kiocb *req = wait->private;
4544         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4545         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4546
4547         /* for instances that support it check for an event match first: */
4548         if (mask && !(mask & poll->events))
4549                 return 0;
4550
4551         if (poll && poll->head) {
4552                 bool done;
4553
4554                 spin_lock(&poll->head->lock);
4555                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4556                 if (!done)
4557                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4558                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4559                 if (!done)
4560                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4561         }
4562         refcount_dec(&req->refs);
4563         return 1;
4564 }
4565
4566 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4567                               wait_queue_func_t wake_func)
4568 {
4569         poll->head = NULL;
4570         poll->done = false;
4571         poll->canceled = false;
4572         poll->events = events;
4573         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4574         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4575 }
4576
4577 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4578                             struct wait_queue_head *head,
4579                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4580 {
4581         struct io_kiocb *req = pt->req;
4582
4583         /*
4584          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4585          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4586          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4587          */
4588         if (unlikely(poll->head)) {
4589                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4590                 if (*poll_ptr) {
4591                         pt->error = -EINVAL;
4592                         return;
4593                 }
4594                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4595                 if (!poll) {
4596                         pt->error = -ENOMEM;
4597                         return;
4598                 }
4599                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4600                 refcount_inc(&req->refs);
4601                 poll->wait.private = req;
4602                 *poll_ptr = poll;
4603         }
4604
4605         pt->error = 0;
4606         poll->head = head;
4607
4608         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4609                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4610         else
4611                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4612 }
4613
4614 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4615                                struct poll_table_struct *p)
4616 {
4617         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4618         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4619
4620         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4621 }
4622
4623 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4624 {
4625         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4626         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4627         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4628
4629         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4630
4631         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4632                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4633                 return;
4634         }
4635
4636         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4637         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4638                 hash_del(&req->hash_node);
4639
4640         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4641         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4642
4643         /* restore ->work in case we need to retry again */
4644         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4645                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4646
4647         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4648                 __io_req_task_submit(req);
4649         else
4650                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4651
4652         kfree(apoll->double_poll);
4653         kfree(apoll);
4654 }
4655
4656 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4657                         void *key)
4658 {
4659         struct io_kiocb *req = wait->private;
4660         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4661
4662         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4663                                         key_to_poll(key));
4664
4665         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4666 }
4667
4668 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4669 {
4670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4671         struct hlist_head *list;
4672
4673         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4674         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4675 }
4676
4677 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4678                                       struct io_poll_iocb *poll,
4679                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4680                                       wait_queue_func_t wake_func)
4681         __acquires(&ctx->completion_lock)
4682 {
4683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4684         bool cancel = false;
4685
4686         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4687         poll->file = req->file;
4688         poll->wait.private = req;
4689
4690         ipt->pt._key = mask;
4691         ipt->req = req;
4692         ipt->error = -EINVAL;
4693
4694         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4695
4696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4697         if (likely(poll->head)) {
4698                 spin_lock(&poll->head->lock);
4699                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4700                         if (ipt->error)
4701                                 cancel = true;
4702                         ipt->error = 0;
4703                         mask = 0;
4704                 }
4705                 if (mask || ipt->error)
4706                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4707                 else if (cancel)
4708                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4709                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4710                         io_poll_req_insert(req);
4711                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4712         }
4713
4714         return mask;
4715 }
4716
4717 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4718 {
4719         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4721         struct async_poll *apoll;
4722         struct io_poll_table ipt;
4723         __poll_t mask, ret;
4724
4725         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4726                 return false;
4727         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4728                 return false;
4729         if (!def->pollin && !def->pollout)
4730                 return false;
4731
4732         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4733         if (unlikely(!apoll))
4734                 return false;
4735         apoll->double_poll = NULL;
4736
4737         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4738         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4739                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4740
4741         io_get_req_task(req);
4742         req->apoll = apoll;
4743         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4744
4745         mask = 0;
4746         if (def->pollin)
4747                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4748         if (def->pollout)
4749                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4750         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4751
4752         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4753
4754         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4755                                         io_async_wake);
4756         if (ret) {
4757                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4758                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4759                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4760                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4761                 kfree(apoll->double_poll);
4762                 kfree(apoll);
4763                 return false;
4764         }
4765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4766         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4767                                         apoll->poll.events);
4768         return true;
4769 }
4770
4771 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4772                                  struct io_poll_iocb *poll)
4773 {
4774         bool do_complete = false;
4775
4776         spin_lock(&poll->head->lock);
4777         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4778         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4779                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4780                 do_complete = true;
4781         }
4782         spin_unlock(&poll->head->lock);
4783         hash_del(&req->hash_node);
4784         return do_complete;
4785 }
4786
4787 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4788 {
4789         bool do_complete;
4790
4791         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4792                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4793                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4794         } else {
4795                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4796
4797                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4798
4799                 /* non-poll requests have submit ref still */
4800                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4801                 if (do_complete) {
4802                         io_put_req(req);
4803                         /*
4804                          * restore ->work because we will call
4805                          * io_req_clean_work below when dropping the
4806                          * final reference.
4807                          */
4808                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4809                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4810                                        sizeof(req->work));
4811                         kfree(apoll->double_poll);
4812                         kfree(apoll);
4813                 }
4814         }
4815
4816         if (do_complete) {
4817                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4818                 io_commit_cqring(req->ctx);
4819                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4820                 io_put_req(req);
4821         }
4822
4823         return do_complete;
4824 }
4825
4826 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4827 {
4828         struct hlist_node *tmp;
4829         struct io_kiocb *req;
4830         int posted = 0, i;
4831
4832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4833         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4834                 struct hlist_head *list;
4835
4836                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4837                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4838                         posted += io_poll_remove_one(req);
4839         }
4840         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4841
4842         if (posted)
4843                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4844 }
4845
4846 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4847 {
4848         struct hlist_head *list;
4849         struct io_kiocb *req;
4850
4851         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4852         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4853                 if (sqe_addr != req->user_data)
4854                         continue;
4855                 if (io_poll_remove_one(req))
4856                         return 0;
4857                 return -EALREADY;
4858         }
4859
4860         return -ENOENT;
4861 }
4862
4863 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4864                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4865 {
4866         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4867                 return -EINVAL;
4868         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4869             sqe->poll_events)
4870                 return -EINVAL;
4871
4872         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4873         return 0;
4874 }
4875
4876 /*
4877  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4878  * and remove it if found.
4879  */
4880 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4881 {
4882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4883         u64 addr;
4884         int ret;
4885
4886         addr = req->poll.addr;
4887         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4888         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4889         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4890
4891         if (ret < 0)
4892                 req_set_fail_links(req);
4893         io_req_complete(req, ret);
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4898                         void *key)
4899 {
4900         struct io_kiocb *req = wait->private;
4901         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4902
4903         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4904 }
4905
4906 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4907                                struct poll_table_struct *p)
4908 {
4909         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4910
4911         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4912 }
4913
4914 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4915 {
4916         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4917         u32 events;
4918
4919         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4920                 return -EINVAL;
4921         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4922                 return -EINVAL;
4923         if (!poll->file)
4924                 return -EBADF;
4925
4926         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4927 #ifdef __BIG_ENDIAN
4928         events = swahw32(events);
4929 #endif
4930         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4931                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4932
4933         io_get_req_task(req);
4934         return 0;
4935 }
4936
4937 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4938 {
4939         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4941         struct io_poll_table ipt;
4942         __poll_t mask;
4943
4944         /* ->work is in union with hash_node and others */
4945         io_req_clean_work(req);
4946         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
4947
4948         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4949         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4950
4951         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4952                                         io_poll_wake);
4953
4954         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4955                 ipt.error = 0;
4956                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4957         }
4958         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959
4960         if (mask) {
4961                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4962                 io_put_req(req);
4963         }
4964         return ipt.error;
4965 }
4966
4967 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4968 {
4969         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4970                                                 struct io_timeout_data, timer);
4971         struct io_kiocb *req = data->req;
4972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4973         unsigned long flags;
4974
4975         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4976
4977         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4978         /*
4979          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4980          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4981          */
4982         if (!list_empty(&req->timeout.list))
4983                 list_del_init(&req->timeout.list);
4984
4985         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4986         io_commit_cqring(ctx);
4987         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4988
4989         io_cqring_ev_posted(ctx);
4990         req_set_fail_links(req);
4991         io_put_req(req);
4992         return HRTIMER_NORESTART;
4993 }
4994
4995 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4996 {
4997         struct io_kiocb *req;
4998         int ret = -ENOENT;
4999
5000         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5001                 if (user_data == req->user_data) {
5002                         list_del_init(&req->timeout.list);
5003                         ret = 0;
5004                         break;
5005                 }
5006         }
5007
5008         if (ret == -ENOENT)
5009                 return ret;
5010
5011         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5012         if (ret == -1)
5013                 return -EALREADY;
5014
5015         req_set_fail_links(req);
5016         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5017         io_put_req(req);
5018         return 0;
5019 }
5020
5021 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5022                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5023 {
5024         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5025                 return -EINVAL;
5026         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5027                 return -EINVAL;
5028         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5029                 return -EINVAL;
5030
5031         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5032         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5033         if (req->timeout.flags)
5034                 return -EINVAL;
5035
5036         return 0;
5037 }
5038
5039 /*
5040  * Remove or update an existing timeout command
5041  */
5042 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5043 {
5044         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5045         int ret;
5046
5047         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5048         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5049
5050         io_cqring_fill_event(req, ret);
5051         io_commit_cqring(ctx);
5052         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5053         io_cqring_ev_posted(ctx);
5054         if (ret < 0)
5055                 req_set_fail_links(req);
5056         io_put_req(req);
5057         return 0;
5058 }
5059
5060 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5061                            bool is_timeout_link)
5062 {
5063         struct io_timeout_data *data;
5064         unsigned flags;
5065         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5066
5067         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5068                 return -EINVAL;
5069         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5070                 return -EINVAL;
5071         if (off && is_timeout_link)
5072                 return -EINVAL;
5073         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5074         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5075                 return -EINVAL;
5076
5077         req->timeout.off = off;
5078
5079         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5080                 return -ENOMEM;
5081
5082         data = &req->io->timeout;
5083         data->req = req;
5084
5085         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5086                 return -EFAULT;
5087
5088         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5089                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5090         else
5091                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5092
5093         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5094         return 0;
5095 }
5096
5097 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5098 {
5099         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5100         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5101         struct list_head *entry;
5102         u32 tail, off = req->timeout.off;
5103
5104         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5105
5106         /*
5107          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5108          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5109          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5110          */
5111         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5112                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5113                 goto add;
5114         }
5115
5116         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5117         req->timeout.target_seq = tail + off;
5118
5119         /*
5120          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5121          * the one we need first.
5122          */
5123         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5124                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5125                                                   timeout.list);
5126
5127                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5128                         continue;
5129                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5130                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5131                         break;
5132         }
5133 add:
5134         list_add(&req->timeout.list, entry);
5135         data->timer.function = io_timeout_fn;
5136         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5137         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5142 {
5143         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5144
5145         return req->user_data == (unsigned long) data;
5146 }
5147
5148 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5149 {
5150         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5151         int ret = 0;
5152
5153         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5154         switch (cancel_ret) {
5155         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5156                 ret = 0;
5157                 break;
5158         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5159                 ret = -EALREADY;
5160                 break;
5161         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5162                 ret = -ENOENT;
5163                 break;
5164         }
5165
5166         return ret;
5167 }
5168
5169 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5170                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5171                                      int success_ret)
5172 {
5173         unsigned long flags;
5174         int ret;
5175
5176         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5177         if (ret != -ENOENT) {
5178                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5179                 goto done;
5180         }
5181
5182         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5183         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5184         if (ret != -ENOENT)
5185                 goto done;
5186         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5187 done:
5188         if (!ret)
5189                 ret = success_ret;
5190         io_cqring_fill_event(req, ret);
5191         io_commit_cqring(ctx);
5192         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5193         io_cqring_ev_posted(ctx);
5194
5195         if (ret < 0)
5196                 req_set_fail_links(req);
5197         io_put_req(req);
5198 }
5199
5200 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5201                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5202 {
5203         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5204                 return -EINVAL;
5205         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5206                 return -EINVAL;
5207         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5208                 return -EINVAL;
5209
5210         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5211         return 0;
5212 }
5213
5214 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5215 {
5216         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5217
5218         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5219         return 0;
5220 }
5221
5222 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5223                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5224 {
5225         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5226                 return -EINVAL;
5227         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5228                 return -EINVAL;
5229
5230         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5231         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5232         if (!req->files_update.nr_args)
5233                 return -EINVAL;
5234         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5235         return 0;
5236 }
5237
5238 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5239                            struct io_comp_state *cs)
5240 {
5241         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5242         struct io_uring_files_update up;
5243         int ret;
5244
5245         if (force_nonblock)
5246                 return -EAGAIN;
5247
5248         up.offset = req->files_update.offset;
5249         up.fds = req->files_update.arg;
5250
5251         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5252         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5253         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5254
5255         if (ret < 0)
5256                 req_set_fail_links(req);
5257         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5258         return 0;
5259 }
5260
5261 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5262                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5263 {
5264         ssize_t ret = 0;
5265
5266         if (!sqe)
5267                 return 0;
5268
5269         if (io_alloc_async_ctx(req))
5270                 return -EAGAIN;
5271
5272         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5273                 io_req_init_async(req);
5274                 ret = io_grab_files(req);
5275                 if (unlikely(ret))
5276                         return ret;
5277         }
5278
5279         switch (req->opcode) {
5280         case IORING_OP_NOP:
5281                 break;
5282         case IORING_OP_READV:
5283         case IORING_OP_READ_FIXED:
5284         case IORING_OP_READ:
5285                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5286                 break;
5287         case IORING_OP_WRITEV:
5288         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5289         case IORING_OP_WRITE:
5290                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5291                 break;
5292         case IORING_OP_POLL_ADD:
5293                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5294                 break;
5295         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5296                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5297                 break;
5298         case IORING_OP_FSYNC:
5299                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5300                 break;
5301         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5302                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5303                 break;
5304         case IORING_OP_SENDMSG:
5305         case IORING_OP_SEND:
5306                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5307                 break;
5308         case IORING_OP_RECVMSG:
5309         case IORING_OP_RECV:
5310                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5311                 break;
5312         case IORING_OP_CONNECT:
5313                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5314                 break;
5315         case IORING_OP_TIMEOUT:
5316                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5319                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5320                 break;
5321         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5322                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5323                 break;
5324         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5325                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5326                 break;
5327         case IORING_OP_ACCEPT:
5328                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5329                 break;
5330         case IORING_OP_FALLOCATE:
5331                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5332                 break;
5333         case IORING_OP_OPENAT:
5334                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5335                 break;
5336         case IORING_OP_CLOSE:
5337                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5338                 break;
5339         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5340                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_STATX:
5343                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5344                 break;
5345         case IORING_OP_FADVISE:
5346                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5347                 break;
5348         case IORING_OP_MADVISE:
5349                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5350                 break;
5351         case IORING_OP_OPENAT2:
5352                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5353                 break;
5354         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5355                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5356                 break;
5357         case IORING_OP_SPLICE:
5358                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5359                 break;
5360         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5361                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5362                 break;
5363         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5364                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5365                 break;
5366         case IORING_OP_TEE:
5367                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5368                 break;
5369         default:
5370                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5371                                 req->opcode);
5372                 ret = -EINVAL;
5373                 break;
5374         }
5375
5376         return ret;
5377 }
5378
5379 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5380 {
5381         struct io_kiocb *pos;
5382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5383         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5384
5385         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5386                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5387                         nr_reqs++;
5388
5389         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5390         return total_submitted - nr_reqs;
5391 }
5392
5393 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5394 {
5395         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5396         struct io_defer_entry *de;
5397         int ret;
5398         u32 seq;
5399
5400         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5401         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5402                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5403                 return 0;
5404
5405         seq = io_get_sequence(req);
5406         /* Still a chance to pass the sequence check */
5407         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5408                 return 0;
5409
5410         if (!req->io) {
5411                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5412                 if (ret)
5413                         return ret;
5414         }
5415         io_prep_async_link(req);
5416         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5417         if (!de)
5418                 return -ENOMEM;
5419
5420         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5421         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5422                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5423                 kfree(de);
5424                 return 0;
5425         }
5426
5427         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5428         de->req = req;
5429         de->seq = seq;
5430         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5431         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5432         return -EIOCBQUEUED;
5433 }
5434
5435 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5436 {
5437         struct io_async_ctx *io = req->io;
5438
5439         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5440                 switch (req->opcode) {
5441                 case IORING_OP_READV:
5442                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5443                 case IORING_OP_READ:
5444                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5445                         break;
5446                 case IORING_OP_RECVMSG:
5447                 case IORING_OP_RECV:
5448                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5449                         break;
5450                 }
5451                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5452         }
5453
5454         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5455                 switch (req->opcode) {
5456                 case IORING_OP_READV:
5457                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5458                 case IORING_OP_READ:
5459                 case IORING_OP_WRITEV:
5460                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5461                 case IORING_OP_WRITE:
5462                         if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5463                                 kfree(io->rw.iov);
5464                         break;
5465                 case IORING_OP_RECVMSG:
5466                 case IORING_OP_SENDMSG:
5467                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5468                                 kfree(io->msg.iov);
5469                         break;
5470                 case IORING_OP_SPLICE:
5471                 case IORING_OP_TEE:
5472                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5473                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5474                         break;
5475                 }
5476                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5477         }
5478 }
5479
5480 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5481                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5482 {
5483         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5484         int ret;
5485
5486         switch (req->opcode) {
5487         case IORING_OP_NOP:
5488                 ret = io_nop(req, cs);
5489                 break;
5490         case IORING_OP_READV:
5491         case IORING_OP_READ_FIXED:
5492         case IORING_OP_READ:
5493                 if (sqe) {
5494                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5495                         if (ret < 0)
5496                                 break;
5497                 }
5498                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5499                 break;
5500         case IORING_OP_WRITEV:
5501         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5502         case IORING_OP_WRITE:
5503                 if (sqe) {
5504                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5505                         if (ret < 0)
5506                                 break;
5507                 }
5508                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5509                 break;
5510         case IORING_OP_FSYNC:
5511                 if (sqe) {
5512                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5513                         if (ret < 0)
5514                                 break;
5515                 }
5516                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5517                 break;
5518         case IORING_OP_POLL_ADD:
5519                 if (sqe) {
5520                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5521                         if (ret)
5522                                 break;
5523                 }
5524                 ret = io_poll_add(req);
5525                 break;
5526         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5527                 if (sqe) {
5528                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5529                         if (ret < 0)
5530                                 break;
5531                 }
5532                 ret = io_poll_remove(req);
5533                 break;
5534         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5535                 if (sqe) {
5536                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5537                         if (ret < 0)
5538                                 break;
5539                 }
5540                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5541                 break;
5542         case IORING_OP_SENDMSG:
5543         case IORING_OP_SEND:
5544                 if (sqe) {
5545                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5546                         if (ret < 0)
5547                                 break;
5548                 }
5549                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5550                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5551                 else
5552                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5553                 break;
5554         case IORING_OP_RECVMSG:
5555         case IORING_OP_RECV:
5556                 if (sqe) {
5557                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5558                         if (ret)
5559                                 break;
5560                 }
5561                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5562                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5563                 else
5564                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5565                 break;
5566         case IORING_OP_TIMEOUT:
5567                 if (sqe) {
5568                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5569                         if (ret)
5570                                 break;
5571                 }
5572                 ret = io_timeout(req);
5573                 break;
5574         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5575                 if (sqe) {
5576                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5577                         if (ret)
5578                                 break;
5579                 }
5580                 ret = io_timeout_remove(req);
5581                 break;
5582         case IORING_OP_ACCEPT:
5583                 if (sqe) {
5584                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5585                         if (ret)
5586                                 break;
5587                 }
5588                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5589                 break;
5590         case IORING_OP_CONNECT:
5591                 if (sqe) {
5592                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5593                         if (ret)
5594                                 break;
5595                 }
5596                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5597                 break;
5598         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5599                 if (sqe) {
5600                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5601                         if (ret)
5602                                 break;
5603                 }
5604                 ret = io_async_cancel(req);
5605                 break;
5606         case IORING_OP_FALLOCATE:
5607                 if (sqe) {
5608                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5609                         if (ret)
5610                                 break;
5611                 }
5612                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5613                 break;
5614         case IORING_OP_OPENAT:
5615                 if (sqe) {
5616                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5617                         if (ret)
5618                                 break;
5619                 }
5620                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5621                 break;
5622         case IORING_OP_CLOSE:
5623                 if (sqe) {
5624                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5625                         if (ret)
5626                                 break;
5627                 }
5628                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5629                 break;
5630         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5631                 if (sqe) {
5632                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5633                         if (ret)
5634                                 break;
5635                 }
5636                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5637                 break;
5638         case IORING_OP_STATX:
5639                 if (sqe) {
5640                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5641                         if (ret)
5642                                 break;
5643                 }
5644                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5645                 break;
5646         case IORING_OP_FADVISE:
5647                 if (sqe) {
5648                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5649                         if (ret)
5650                                 break;
5651                 }
5652                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5653                 break;
5654         case IORING_OP_MADVISE:
5655                 if (sqe) {
5656                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5657                         if (ret)
5658                                 break;
5659                 }
5660                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5661                 break;
5662         case IORING_OP_OPENAT2:
5663                 if (sqe) {
5664                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5665                         if (ret)
5666                                 break;
5667                 }
5668                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5669                 break;
5670         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5671                 if (sqe) {
5672                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5673                         if (ret)
5674                                 break;
5675                 }
5676                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5677                 break;
5678         case IORING_OP_SPLICE:
5679                 if (sqe) {
5680                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5681                         if (ret < 0)
5682                                 break;
5683                 }
5684                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5685                 break;
5686         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5687                 if (sqe) {
5688                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5689                         if (ret)
5690                                 break;
5691                 }
5692                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5693                 break;
5694         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5695                 if (sqe) {
5696                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5697                         if (ret)
5698                                 break;
5699                 }
5700                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5701                 break;
5702         case IORING_OP_TEE:
5703                 if (sqe) {
5704                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5705                         if (ret < 0)
5706                                 break;
5707                 }
5708                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5709                 break;
5710         default:
5711                 ret = -EINVAL;
5712                 break;
5713         }
5714
5715         if (ret)
5716                 return ret;
5717
5718         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5719         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5720                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5721
5722                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5723                 if (in_async)
5724                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5725
5726                 io_iopoll_req_issued(req);
5727
5728                 if (in_async)
5729                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5730         }
5731
5732         return 0;
5733 }
5734
5735 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5736 {
5737         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5738         struct io_kiocb *timeout;
5739         int ret = 0;
5740
5741         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5742         if (timeout)
5743                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5744
5745         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5746         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5747                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5748                 ret = -ECANCELED;
5749         }
5750
5751         if (!ret) {
5752                 do {
5753                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5754                         /*
5755                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5756                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5757                          * wait for request slots on the block side.
5758                          */
5759                         if (ret != -EAGAIN)
5760                                 break;
5761                         cond_resched();
5762                 } while (1);
5763         }
5764
5765         if (ret) {
5766                 req_set_fail_links(req);
5767                 io_req_complete(req, ret);
5768         }
5769
5770         return io_steal_work(req);
5771 }
5772
5773 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5774                                               int index)
5775 {
5776         struct fixed_file_table *table;
5777
5778         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5779         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5780 }
5781
5782 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5783                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5784 {
5785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5786         struct file *file;
5787
5788         if (fixed) {
5789                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5790                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5791                         return -EBADF;
5792                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5793                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5794                 if (file) {
5795                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5796                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5797                 }
5798         } else {
5799                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5800                 file = __io_file_get(state, fd);
5801         }
5802
5803         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5804                 *out_file = file;
5805                 return 0;
5806         }
5807         return -EBADF;
5808 }
5809
5810 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5811                            int fd)
5812 {
5813         bool fixed;
5814
5815         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5816         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5817                 return -EBADF;
5818
5819         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5820 }
5821
5822 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5823 {
5824         int ret = -EBADF;
5825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5826
5827         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5828                 return 0;
5829         if (!ctx->ring_file)
5830                 return -EBADF;
5831
5832         rcu_read_lock();
5833         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5834         /*
5835          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5836          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5837          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5838          * this operation if it has.
5839          */
5840         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5841                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5842                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5843                 req->work.files = current->files;
5844                 ret = 0;
5845         }
5846         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5847         rcu_read_unlock();
5848
5849         return ret;
5850 }
5851
5852 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5853 {
5854         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5855                                                 struct io_timeout_data, timer);
5856         struct io_kiocb *req = data->req;
5857         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5858         struct io_kiocb *prev = NULL;
5859         unsigned long flags;
5860
5861         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5862
5863         /*
5864          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5865          * race with the completion of the linked work.
5866          */
5867         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5868                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5869                                   link_list);
5870                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5871                         list_del_init(&req->link_list);
5872                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5873                 } else
5874                         prev = NULL;
5875         }
5876
5877         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5878
5879         if (prev) {
5880                 req_set_fail_links(prev);
5881                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5882                 io_put_req(prev);
5883         } else {
5884                 io_req_complete(req, -ETIME);
5885         }
5886         return HRTIMER_NORESTART;
5887 }
5888
5889 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5890 {
5891         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5892
5893         /*
5894          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5895          * we got a chance to setup the timer
5896          */
5897         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5898         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5899                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5900
5901                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5902                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5903                                 data->mode);
5904         }
5905         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5906
5907         /* drop submission reference */
5908         io_put_req(req);
5909 }
5910
5911 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5912 {
5913         struct io_kiocb *nxt;
5914
5915         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5916                 return NULL;
5917         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5918                 return NULL;
5919
5920         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5921                                         link_list);
5922         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5923                 return NULL;
5924
5925         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5926         return nxt;
5927 }
5928
5929 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5930                            struct io_comp_state *cs)
5931 {
5932         struct io_kiocb *linked_timeout;
5933         struct io_kiocb *nxt;
5934         const struct cred *old_creds = NULL;
5935         int ret;
5936
5937 again:
5938         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5939
5940         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5941             req->work.creds != current_cred()) {
5942                 if (old_creds)
5943                         revert_creds(old_creds);
5944                 if (old_creds == req->work.creds)
5945                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5946                 else
5947                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5948         }
5949
5950         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5951
5952         /*
5953          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5954          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5955          */
5956         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5957                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5958                         if (linked_timeout)
5959                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5960                         goto exit;
5961                 }
5962 punt:
5963                 io_req_init_async(req);
5964
5965                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5966                         ret = io_grab_files(req);
5967                         if (ret)
5968                                 goto err;
5969                 }
5970
5971                 /*
5972                  * Queued up for async execution, worker will release
5973                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5974                  */
5975                 io_queue_async_work(req);
5976                 goto exit;
5977         }
5978
5979         if (unlikely(ret)) {
5980 err:
5981                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
5982                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5983                 req_set_fail_links(req);
5984                 io_put_req(req);
5985                 io_req_complete(req, ret);
5986                 goto exit;
5987         }
5988
5989         /* drop submission reference */
5990         nxt = io_put_req_find_next(req);
5991         if (linked_timeout)
5992                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5993
5994         if (nxt) {
5995                 req = nxt;
5996
5997                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5998                         goto punt;
5999                 goto again;
6000         }
6001 exit:
6002         if (old_creds)
6003                 revert_creds(old_creds);
6004 }
6005
6006 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6007                          struct io_comp_state *cs)
6008 {
6009         int ret;
6010
6011         ret = io_req_defer(req, sqe);
6012         if (ret) {
6013                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6014 fail_req:
6015                         req_set_fail_links(req);
6016                         io_put_req(req);
6017                         io_req_complete(req, ret);
6018                 }
6019         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6020                 if (!req->io) {
6021                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6022                         if (unlikely(ret))
6023                                 goto fail_req;
6024                 }
6025
6026                 /*
6027                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6028                  * to async execution.
6029                  */
6030                 io_req_init_async(req);
6031                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6032                 io_queue_async_work(req);
6033         } else {
6034                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6035         }
6036 }
6037
6038 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6039                                       struct io_comp_state *cs)
6040 {
6041         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6042                 io_put_req(req);
6043                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6044         } else
6045                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6046 }
6047
6048 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6049                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6050 {
6051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6052         int ret;
6053
6054         /*
6055          * If we already have a head request, queue this one for async
6056          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6057          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6058          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6059          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6060          */
6061         if (*link) {
6062                 struct io_kiocb *head = *link;
6063
6064                 /*
6065                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6066                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6067                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6068                  * next after the link request. The last one is done via
6069                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6070                  */
6071                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6072                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6073                         ctx->drain_next = 1;
6074                 }
6075                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6076                 if (unlikely(ret)) {
6077                         /* fail even hard links since we don't submit */
6078                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6079                         return ret;
6080                 }
6081                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6082                 io_get_req_task(req);
6083                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6084
6085                 /* last request of a link, enqueue the link */
6086                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6087                         io_queue_link_head(head, cs);
6088                         *link = NULL;
6089                 }
6090         } else {
6091                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6092                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6093                         ctx->drain_next = 0;
6094                 }
6095                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6096                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6097                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6098
6099                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6100                         if (unlikely(ret))
6101                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6102                         *link = req;
6103                 } else {
6104                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6105                 }
6106         }
6107
6108         return 0;
6109 }
6110
6111 /*
6112  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6113  */
6114 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6115 {
6116         if (!list_empty(&state->comp.list))
6117                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6118         blk_finish_plug(&state->plug);
6119         io_state_file_put(state);
6120         if (state->free_reqs)
6121                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6122 }
6123
6124 /*
6125  * Start submission side cache.
6126  */
6127 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6128                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6129 {
6130         blk_start_plug(&state->plug);
6131 #ifdef CONFIG_BLOCK
6132         state->plug.nowait = true;
6133 #endif
6134         state->comp.nr = 0;
6135         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6136         state->comp.ctx = ctx;
6137         state->free_reqs = 0;
6138         state->file = NULL;
6139         state->ios_left = max_ios;
6140 }
6141
6142 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6143 {
6144         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6145
6146         /*
6147          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6148          * since once we write the new head, the application could
6149          * write new data to them.
6150          */
6151         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6152 }
6153
6154 /*
6155  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6156  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6157  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6158  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6159  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6160  * prevent a re-load down the line.
6161  */
6162 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6163 {
6164         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6165         unsigned head;
6166
6167         /*
6168          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6169          *
6170          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6171          *    head updates.
6172          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6173          *    though the application is the one updating it.
6174          */
6175         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6176         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6177                 return &ctx->sq_sqes[head];
6178
6179         /* drop invalid entries */
6180         ctx->cached_sq_dropped++;
6181         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6182         return NULL;
6183 }
6184
6185 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6186 {
6187         ctx->cached_sq_head++;
6188 }
6189
6190 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6191                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6192                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6193
6194 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6195                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6196                        struct io_submit_state *state)
6197 {
6198         unsigned int sqe_flags;
6199         int id;
6200
6201         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6202         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6203         req->io = NULL;
6204         req->file = NULL;
6205         req->ctx = ctx;
6206         req->flags = 0;
6207         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6208         refcount_set(&req->refs, 2);
6209         req->task = current;
6210         req->result = 0;
6211
6212         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6213                 return -EINVAL;
6214
6215         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6216                 return -EFAULT;
6217
6218         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6219         /* enforce forwards compatibility on users */
6220         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6221                 return -EINVAL;
6222
6223         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6224             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6225                 return -EOPNOTSUPP;
6226
6227         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6228         if (id) {
6229                 io_req_init_async(req);
6230                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6231                 if (unlikely(!req->work.creds))
6232                         return -EINVAL;
6233                 get_cred(req->work.creds);
6234         }
6235
6236         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6237         req->flags |= sqe_flags;
6238
6239         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6240                 return 0;
6241
6242         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6243 }
6244
6245 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6246                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6247 {
6248         struct io_submit_state state;
6249         struct io_kiocb *link = NULL;
6250         int i, submitted = 0;
6251
6252         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6253         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6254                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6255                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6256                         return -EBUSY;
6257         }
6258
6259         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6260         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6261
6262         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6263                 return -EAGAIN;
6264
6265         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6266
6267         ctx->ring_fd = ring_fd;
6268         ctx->ring_file = ring_file;
6269
6270         for (i = 0; i < nr; i++) {
6271                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6272                 struct io_kiocb *req;
6273                 int err;
6274
6275                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6276                 if (unlikely(!sqe)) {
6277                         io_consume_sqe(ctx);
6278                         break;
6279                 }
6280                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6281                 if (unlikely(!req)) {
6282                         if (!submitted)
6283                                 submitted = -EAGAIN;
6284                         break;
6285                 }
6286
6287                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6288                 io_consume_sqe(ctx);
6289                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6290                 submitted++;
6291
6292                 if (unlikely(err)) {
6293 fail_req:
6294                         io_put_req(req);
6295                         io_req_complete(req, err);
6296                         break;
6297                 }
6298
6299                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6300                                                 true, io_async_submit(ctx));
6301                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6302                 if (err)
6303                         goto fail_req;
6304         }
6305
6306         if (unlikely(submitted != nr)) {
6307                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6308
6309                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6310         }
6311         if (link)
6312                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6313         io_submit_state_end(&state);
6314
6315          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6316         io_commit_sqring(ctx);
6317
6318         return submitted;
6319 }
6320
6321 static int io_sq_thread(void *data)
6322 {
6323         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6324         const struct cred *old_cred;
6325         DEFINE_WAIT(wait);
6326         unsigned long timeout;
6327         int ret = 0;
6328
6329         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6330
6331         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6332
6333         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6334         while (!kthread_should_park()) {
6335                 unsigned int to_submit;
6336
6337                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6338                         unsigned nr_events = 0;
6339
6340                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6341                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6342                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6343                         else
6344                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6345                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6346                 }
6347
6348                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6349
6350                 /*
6351                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6352                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6353                  */
6354                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6355                         /*
6356                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6357                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6358                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6359                          * may sleep.
6360                          */
6361                         io_sq_thread_drop_mm();
6362
6363                         /*
6364                          * We're polling. If we're within the defined idle
6365                          * period, then let us spin without work before going
6366                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6367                          * more IO, we should wait for the application to
6368                          * reap events and wake us up.
6369                          */
6370                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6371                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6372                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6373                                 io_run_task_work();
6374                                 cond_resched();
6375                                 continue;
6376                         }
6377
6378                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6379                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6380
6381                         /*
6382                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6383                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6384                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6385                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6386                          * the iopoll_list again.
6387                          */
6388                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6389                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6390                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6391                                 continue;
6392                         }
6393
6394                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6395                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6396                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6397                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6398
6399                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6400                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6401                                 if (kthread_should_park()) {
6402                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6403                                         break;
6404                                 }
6405                                 if (io_run_task_work()) {
6406                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6407                                         continue;
6408                                 }
6409                                 if (signal_pending(current))
6410                                         flush_signals(current);
6411                                 schedule();
6412                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6413
6414                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6415                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6416                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6417                                 ret = 0;
6418                                 continue;
6419                         }
6420                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6421
6422                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6423                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6424                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6425                 }
6426
6427                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6428                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6429                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6430                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6431                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6432         }
6433
6434         io_run_task_work();
6435
6436         io_sq_thread_drop_mm();
6437         revert_creds(old_cred);
6438
6439         kthread_parkme();
6440
6441         return 0;
6442 }
6443
6444 struct io_wait_queue {
6445         struct wait_queue_entry wq;
6446         struct io_ring_ctx *ctx;
6447         unsigned to_wait;
6448         unsigned nr_timeouts;
6449 };
6450
6451 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6452 {
6453         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6454
6455         /*
6456          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6457          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6458          * regardless of event count.
6459          */
6460         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6461                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6462 }
6463
6464 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6465                             int wake_flags, void *key)
6466 {
6467         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6468                                                         wq);
6469
6470         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6471         if (!io_should_wake(iowq, true))
6472                 return -1;
6473
6474         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6475 }
6476
6477 /*
6478  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6479  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6480  */
6481 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6482                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6483 {
6484         struct io_wait_queue iowq = {
6485                 .wq = {
6486                         .private        = current,
6487                         .func           = io_wake_function,
6488                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6489                 },
6490                 .ctx            = ctx,
6491                 .to_wait        = min_events,
6492         };
6493         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6494         int ret = 0;
6495
6496         do {
6497                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6498                         return 0;
6499                 if (!io_run_task_work())
6500                         break;
6501         } while (1);
6502
6503         if (sig) {
6504 #ifdef CONFIG_COMPAT
6505                 if (in_compat_syscall())
6506                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6507                                                       sigsz);
6508                 else
6509 #endif
6510                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6511
6512                 if (ret)
6513                         return ret;
6514         }
6515
6516         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6517         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6518         do {
6519                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6520                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6521                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6522                 if (io_run_task_work())
6523                         continue;
6524                 if (signal_pending(current)) {
6525                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6526                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6527                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6528                                 recalc_sigpending();
6529                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6530                                 continue;
6531                         }
6532                         ret = -EINTR;
6533                         break;
6534                 }
6535                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6536                         break;
6537                 schedule();
6538         } while (1);
6539         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6540
6541         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6542
6543         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6544 }
6545
6546 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6547 {
6548 #if defined(CONFIG_UNIX)
6549         if (ctx->ring_sock) {
6550                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6551                 struct sk_buff *skb;
6552
6553                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6554                         kfree_skb(skb);
6555         }
6556 #else
6557         int i;
6558
6559         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6560                 struct file *file;
6561
6562                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6563                 if (file)
6564                         fput(file);
6565         }
6566 #endif
6567 }
6568
6569 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6570 {
6571         struct fixed_file_data *data;
6572
6573         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6574         complete(&data->done);
6575 }
6576
6577 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6578 {
6579         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6580         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6581         unsigned nr_tables, i;
6582
6583         if (!data)
6584                 return -ENXIO;
6585
6586         spin_lock(&data->lock);
6587         if (!list_empty(&data->ref_list))
6588                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6589                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6590         spin_unlock(&data->lock);
6591         if (ref_node)
6592                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6593
6594         percpu_ref_kill(&data->refs);
6595
6596         /* wait for all refs nodes to complete */
6597         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6598         wait_for_completion(&data->done);
6599
6600         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6601         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6602         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6603                 kfree(data->table[i].files);
6604         kfree(data->table);
6605         percpu_ref_exit(&data->refs);
6606         kfree(data);
6607         ctx->file_data = NULL;
6608         ctx->nr_user_files = 0;
6609         return 0;
6610 }
6611
6612 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6613 {
6614         if (ctx->sqo_thread) {
6615                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6616                 /*
6617                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6618                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6619                  * set to a single CPU.
6620                  */
6621                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6622                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6623                 ctx->sqo_thread = NULL;
6624         }
6625 }
6626
6627 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6628 {
6629         io_sq_thread_stop(ctx);
6630
6631         if (ctx->io_wq) {
6632                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6633                 ctx->io_wq = NULL;
6634         }
6635 }
6636
6637 #if defined(CONFIG_UNIX)
6638 /*
6639  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6640  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6641  * loops in the file referencing.
6642  */
6643 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6644 {
6645         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6646         struct scm_fp_list *fpl;
6647         struct sk_buff *skb;
6648         int i, nr_files;
6649
6650         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6651         if (!fpl)
6652                 return -ENOMEM;
6653
6654         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6655         if (!skb) {
6656                 kfree(fpl);
6657                 return -ENOMEM;
6658         }
6659
6660         skb->sk = sk;
6661
6662         nr_files = 0;
6663         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6664         for (i = 0; i < nr; i++) {
6665                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6666
6667                 if (!file)
6668                         continue;
6669                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6670                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6671                 nr_files++;
6672         }
6673
6674         if (nr_files) {
6675                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6676                 fpl->count = nr_files;
6677                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6678                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6679                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6680                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6681
6682                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6683                         fput(fpl->fp[i]);
6684         } else {
6685                 kfree_skb(skb);
6686                 kfree(fpl);
6687         }
6688
6689         return 0;
6690 }
6691
6692 /*
6693  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6694  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6695  * garbage collection to take care of this problem for us.
6696  */
6697 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6698 {
6699         unsigned left, total;
6700         int ret = 0;
6701
6702         total = 0;
6703         left = ctx->nr_user_files;
6704         while (left) {
6705                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6706
6707                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6708                 if (ret)
6709                         break;
6710                 left -= this_files;
6711                 total += this_files;
6712         }
6713
6714         if (!ret)
6715                 return 0;
6716
6717         while (total < ctx->nr_user_files) {
6718                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6719
6720                 if (file)
6721                         fput(file);
6722                 total++;
6723         }
6724
6725         return ret;
6726 }
6727 #else
6728 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6729 {
6730         return 0;
6731 }
6732 #endif
6733
6734 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6735                                     unsigned nr_files)
6736 {
6737         int i;
6738
6739         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6740                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6741                 unsigned this_files;
6742
6743                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6744                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6745                                         GFP_KERNEL);
6746                 if (!table->files)
6747                         break;
6748                 nr_files -= this_files;
6749         }
6750
6751         if (i == nr_tables)
6752                 return 0;
6753
6754         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6755                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6756                 kfree(table->files);
6757         }
6758         return 1;
6759 }
6760
6761 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6762 {
6763 #if defined(CONFIG_UNIX)
6764         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6765         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6766         struct sk_buff *skb;
6767         int i;
6768
6769         __skb_queue_head_init(&list);
6770
6771         /*
6772          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6773          * remove this entry and rearrange the file array.
6774          */
6775         skb = skb_dequeue(head);
6776         while (skb) {
6777                 struct scm_fp_list *fp;
6778
6779                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6780                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6781                         int left;
6782
6783                         if (fp->fp[i] != file)
6784                                 continue;
6785
6786                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6787                         left = fp->count - 1 - i;
6788                         if (left) {
6789                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6790                                                 left * sizeof(struct file *));
6791                         }
6792                         fp->count--;
6793                         if (!fp->count) {
6794                                 kfree_skb(skb);
6795                                 skb = NULL;
6796                         } else {
6797                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6798                         }
6799                         fput(file);
6800                         file = NULL;
6801                         break;
6802                 }
6803
6804                 if (!file)
6805                         break;
6806
6807                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6808
6809                 skb = skb_dequeue(head);
6810         }
6811
6812         if (skb_peek(&list)) {
6813                 spin_lock_irq(&head->lock);
6814                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6815                         __skb_queue_tail(head, skb);
6816                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6817         }
6818 #else
6819         fput(file);
6820 #endif
6821 }
6822
6823 struct io_file_put {
6824         struct list_head list;
6825         struct file *file;
6826 };
6827
6828 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6829 {
6830         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6831         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6832         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6833
6834         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6835                 list_del(&pfile->list);
6836                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6837                 kfree(pfile);
6838         }
6839
6840         spin_lock(&file_data->lock);
6841         list_del(&ref_node->node);
6842         spin_unlock(&file_data->lock);
6843
6844         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6845         kfree(ref_node);
6846         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6847 }
6848
6849 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6850 {
6851         struct io_ring_ctx *ctx;
6852         struct llist_node *node;
6853
6854         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6855         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6856
6857         while (node) {
6858                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6859                 struct llist_node *next = node->next;
6860
6861                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6862                 __io_file_put_work(ref_node);
6863                 node = next;
6864         }
6865 }
6866
6867 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6868 {
6869         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6870         struct io_ring_ctx *ctx;
6871         bool first_add;
6872         int delay = HZ;
6873
6874         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6875         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6876
6877         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6878                 delay = 0;
6879
6880         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6881         if (!delay)
6882                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6883         else if (first_add)
6884                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6885 }
6886
6887 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6888                         struct io_ring_ctx *ctx)
6889 {
6890         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6891
6892         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6893         if (!ref_node)
6894                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6895
6896         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6897                             0, GFP_KERNEL)) {
6898                 kfree(ref_node);
6899                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6900         }
6901         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6902         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6903         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6904         return ref_node;
6905 }
6906
6907 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6908 {
6909         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6910         kfree(ref_node);
6911 }
6912
6913 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6914                                  unsigned nr_args)
6915 {
6916         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6917         unsigned nr_tables;
6918         struct file *file;
6919         int fd, ret = 0;
6920         unsigned i;
6921         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6922
6923         if (ctx->file_data)
6924                 return -EBUSY;
6925         if (!nr_args)
6926                 return -EINVAL;
6927         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6928                 return -EMFILE;
6929
6930         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6931         if (!ctx->file_data)
6932                 return -ENOMEM;
6933         ctx->file_data->ctx = ctx;
6934         init_completion(&ctx->file_data->done);
6935         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6936         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6937
6938         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6939         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6940                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6941                                         GFP_KERNEL);
6942         if (!ctx->file_data->table) {
6943                 kfree(ctx->file_data);
6944                 ctx->file_data = NULL;
6945                 return -ENOMEM;
6946         }
6947
6948         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6949                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6950                 kfree(ctx->file_data->table);
6951                 kfree(ctx->file_data);
6952                 ctx->file_data = NULL;
6953                 return -ENOMEM;
6954         }
6955
6956         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6957                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6958                 kfree(ctx->file_data->table);
6959                 kfree(ctx->file_data);
6960                 ctx->file_data = NULL;
6961                 return -ENOMEM;
6962         }
6963
6964         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6965                 struct fixed_file_table *table;
6966                 unsigned index;
6967
6968                 ret = -EFAULT;
6969                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6970                         break;
6971                 /* allow sparse sets */
6972                 if (fd == -1) {
6973                         ret = 0;
6974                         continue;
6975                 }
6976
6977                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6978                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6979                 file = fget(fd);
6980
6981                 ret = -EBADF;
6982                 if (!file)
6983                         break;
6984
6985                 /*
6986                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6987                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6988                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6989                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6990                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6991                  */
6992                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6993                         fput(file);
6994                         break;
6995                 }
6996                 ret = 0;
6997                 table->files[index] = file;
6998         }
6999
7000         if (ret) {
7001                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7002                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7003                         if (file)
7004                                 fput(file);
7005                 }
7006                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7007                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7008
7009                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7010                 kfree(ctx->file_data->table);
7011                 kfree(ctx->file_data);
7012                 ctx->file_data = NULL;
7013                 ctx->nr_user_files = 0;
7014                 return ret;
7015         }
7016
7017         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7018         if (ret) {
7019                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7020                 return ret;
7021         }
7022
7023         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7024         if (IS_ERR(ref_node)) {
7025                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7026                 return PTR_ERR(ref_node);
7027         }
7028
7029         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7030         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7031         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7032         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7033         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7034         return ret;
7035 }
7036
7037 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7038                                 int index)
7039 {
7040 #if defined(CONFIG_UNIX)
7041         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7042         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7043         struct sk_buff *skb;
7044
7045         /*
7046          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7047          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7048          * and filling it in.
7049          */
7050         spin_lock_irq(&head->lock);
7051         skb = skb_peek(head);
7052         if (skb) {
7053                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7054
7055                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7056                         __skb_unlink(skb, head);
7057                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7058                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7059                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7060                         fpl->count++;
7061                         spin_lock_irq(&head->lock);
7062                         __skb_queue_head(head, skb);
7063                 } else {
7064                         skb = NULL;
7065                 }
7066         }
7067         spin_unlock_irq(&head->lock);
7068
7069         if (skb) {
7070                 fput(file);
7071                 return 0;
7072         }
7073
7074         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7075 #else
7076         return 0;
7077 #endif
7078 }
7079
7080 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7081                                  struct file *file)
7082 {
7083         struct io_file_put *pfile;
7084         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7085         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7086
7087         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7088         if (!pfile)
7089                 return -ENOMEM;
7090
7091         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7092         pfile->file = file;
7093         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7094
7095         return 0;
7096 }
7097
7098 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7099                                  struct io_uring_files_update *up,
7100                                  unsigned nr_args)
7101 {
7102         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7103         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7104         struct file *file;
7105         __s32 __user *fds;
7106         int fd, i, err;
7107         __u32 done;
7108         bool needs_switch = false;
7109
7110         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7111                 return -EOVERFLOW;
7112         if (done > ctx->nr_user_files)
7113                 return -EINVAL;
7114
7115         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7116         if (IS_ERR(ref_node))
7117                 return PTR_ERR(ref_node);
7118
7119         done = 0;
7120         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7121         while (nr_args) {
7122                 struct fixed_file_table *table;
7123                 unsigned index;
7124
7125                 err = 0;
7126                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7127                         err = -EFAULT;
7128                         break;
7129                 }
7130                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7131                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7132                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7133                 if (table->files[index]) {
7134                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7135                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7136                         if (err)
7137                                 break;
7138                         table->files[index] = NULL;
7139                         needs_switch = true;
7140                 }
7141                 if (fd != -1) {
7142                         file = fget(fd);
7143                         if (!file) {
7144                                 err = -EBADF;
7145                                 break;
7146                         }
7147                         /*
7148                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7149                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7150                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7151                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7152                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7153                          * support regular read/write anyway.
7154                          */
7155                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7156                                 fput(file);
7157                                 err = -EBADF;
7158                                 break;
7159                         }
7160                         table->files[index] = file;
7161                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7162                         if (err) {
7163                                 fput(file);
7164                                 break;
7165                         }
7166                 }
7167                 nr_args--;
7168                 done++;
7169                 up->offset++;
7170         }
7171
7172         if (needs_switch) {
7173                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7174                 spin_lock(&data->lock);
7175                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7176                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7177                 spin_unlock(&data->lock);
7178                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7179         } else
7180                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7181
7182         return done ? done : err;
7183 }
7184
7185 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7186                                unsigned nr_args)
7187 {
7188         struct io_uring_files_update up;
7189
7190         if (!ctx->file_data)
7191                 return -ENXIO;
7192         if (!nr_args)
7193                 return -EINVAL;
7194         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7195                 return -EFAULT;
7196         if (up.resv)
7197                 return -EINVAL;
7198
7199         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7200 }
7201
7202 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7203 {
7204         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7205
7206         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7207         io_put_req(req);
7208 }
7209
7210 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7211                               struct io_uring_params *p)
7212 {
7213         struct io_wq_data data;
7214         struct fd f;
7215         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7216         unsigned int concurrency;
7217         int ret = 0;
7218
7219         data.user = ctx->user;
7220         data.free_work = io_free_work;
7221         data.do_work = io_wq_submit_work;
7222
7223         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7224                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7225                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7226
7227                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7228                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7229                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7230                         ctx->io_wq = NULL;
7231                 }
7232                 return ret;
7233         }
7234
7235         f = fdget(p->wq_fd);
7236         if (!f.file)
7237                 return -EBADF;
7238
7239         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7240                 ret = -EINVAL;
7241                 goto out_fput;
7242         }
7243
7244         ctx_attach = f.file->private_data;
7245         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7246         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7247                 ret = -EINVAL;
7248                 goto out_fput;
7249         }
7250
7251         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7252 out_fput:
7253         fdput(f);
7254         return ret;
7255 }
7256
7257 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7258                                struct io_uring_params *p)
7259 {
7260         int ret;
7261
7262         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7263                 mmgrab(current->mm);
7264                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7265
7266                 ret = -EPERM;
7267                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7268                         goto err;
7269
7270                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7271                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7272                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7273
7274                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7275                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7276
7277                         ret = -EINVAL;
7278                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7279                                 goto err;
7280                         if (!cpu_online(cpu))
7281                                 goto err;
7282
7283                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7284                                                         ctx, cpu,
7285                                                         "io_uring-sq");
7286                 } else {
7287                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7288                                                         "io_uring-sq");
7289                 }
7290                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7291                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7292                         ctx->sqo_thread = NULL;
7293                         goto err;
7294                 }
7295                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7296         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7297                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7298                 ret = -EINVAL;
7299                 goto err;
7300         }
7301
7302         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7303         if (ret)
7304                 goto err;
7305
7306         return 0;
7307 err:
7308         io_finish_async(ctx);
7309         if (ctx->sqo_mm) {
7310                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7311                 ctx->sqo_mm = NULL;
7312         }
7313         return ret;
7314 }
7315
7316 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7317                                       unsigned long nr_pages)
7318 {
7319         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7320 }
7321
7322 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7323                                    unsigned long nr_pages)
7324 {
7325         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7326
7327         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7328         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7329
7330         do {
7331                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7332                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7333                 if (new_pages > page_limit)
7334                         return -ENOMEM;
7335         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7336                                         new_pages) != cur_pages);
7337
7338         return 0;
7339 }
7340
7341 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7342                              enum io_mem_account acct)
7343 {
7344         if (ctx->limit_mem)
7345                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7346
7347         if (ctx->sqo_mm) {
7348                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7349                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7350                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7351                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7352         }
7353 }
7354
7355 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7356                           enum io_mem_account acct)
7357 {
7358         int ret;
7359
7360         if (ctx->limit_mem) {
7361                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7362                 if (ret)
7363                         return ret;
7364         }
7365
7366         if (ctx->sqo_mm) {
7367                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7368                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7369                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7370                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7371         }
7372
7373         return 0;
7374 }
7375
7376 static void io_mem_free(void *ptr)
7377 {
7378         struct page *page;
7379
7380         if (!ptr)
7381                 return;
7382
7383         page = virt_to_head_page(ptr);
7384         if (put_page_testzero(page))
7385                 free_compound_page(page);
7386 }
7387
7388 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7389 {
7390         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7391                                 __GFP_NORETRY;
7392
7393         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7394 }
7395
7396 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7397                                 size_t *sq_offset)
7398 {
7399         struct io_rings *rings;
7400         size_t off, sq_array_size;
7401
7402         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7403         if (off == SIZE_MAX)
7404                 return SIZE_MAX;
7405
7406 #ifdef CONFIG_SMP
7407         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7408         if (off == 0)
7409                 return SIZE_MAX;
7410 #endif
7411
7412         if (sq_offset)
7413                 *sq_offset = off;
7414
7415         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7416         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7417                 return SIZE_MAX;
7418
7419         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7420                 return SIZE_MAX;
7421
7422         return off;
7423 }
7424
7425 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7426 {
7427         size_t pages;
7428
7429         pages = (size_t)1 << get_order(
7430                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7431         pages += (size_t)1 << get_order(
7432                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7433
7434         return pages;
7435 }
7436
7437 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7438 {
7439         int i, j;
7440
7441         if (!ctx->user_bufs)
7442                 return -ENXIO;
7443
7444         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7445                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7446
7447                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7448                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7449
7450                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7451                 kvfree(imu->bvec);
7452                 imu->nr_bvecs = 0;
7453         }
7454
7455         kfree(ctx->user_bufs);
7456         ctx->user_bufs = NULL;
7457         ctx->nr_user_bufs = 0;
7458         return 0;
7459 }
7460
7461 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7462                        void __user *arg, unsigned index)
7463 {
7464         struct iovec __user *src;
7465
7466 #ifdef CONFIG_COMPAT
7467         if (ctx->compat) {
7468                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7469                 struct compat_iovec ciov;
7470
7471                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7472                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7473                         return -EFAULT;
7474
7475                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7476                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7477                 return 0;
7478         }
7479 #endif
7480         src = (struct iovec __user *) arg;
7481         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7482                 return -EFAULT;
7483         return 0;
7484 }
7485
7486 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7487                                   unsigned nr_args)
7488 {
7489         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7490         struct page **pages = NULL;
7491         int i, j, got_pages = 0;
7492         int ret = -EINVAL;
7493
7494         if (ctx->user_bufs)
7495                 return -EBUSY;
7496         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7497                 return -EINVAL;
7498
7499         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7500                                         GFP_KERNEL);
7501         if (!ctx->user_bufs)
7502                 return -ENOMEM;
7503
7504         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7505                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7506                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7507                 int pret, nr_pages;
7508                 struct iovec iov;
7509                 size_t size;
7510
7511                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7512                 if (ret)
7513                         goto err;
7514
7515                 /*
7516                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7517                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7518                  * submitted if they are wrong.
7519                  */
7520                 ret = -EFAULT;
7521                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7522                         goto err;
7523
7524                 /* arbitrary limit, but we need something */
7525                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7526                         goto err;
7527
7528                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7529                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7530                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7531                 nr_pages = end - start;
7532
7533                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7534                 if (ret)
7535                         goto err;
7536
7537                 ret = 0;
7538                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7539                         kvfree(vmas);
7540                         kvfree(pages);
7541                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7542                                                 GFP_KERNEL);
7543                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7544                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7545                                         GFP_KERNEL);
7546                         if (!pages || !vmas) {
7547                                 ret = -ENOMEM;
7548                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7549                                 goto err;
7550                         }
7551                         got_pages = nr_pages;
7552                 }
7553
7554                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7555                                                 GFP_KERNEL);
7556                 ret = -ENOMEM;
7557                 if (!imu->bvec) {
7558                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7559                         goto err;
7560                 }
7561
7562                 ret = 0;
7563                 mmap_read_lock(current->mm);
7564                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7565                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7566                                       pages, vmas);
7567                 if (pret == nr_pages) {
7568                         /* don't support file backed memory */
7569                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7570                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7571
7572                                 if (vma->vm_file &&
7573                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7574                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7575                                         break;
7576                                 }
7577                         }
7578                 } else {
7579                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7580                 }
7581                 mmap_read_unlock(current->mm);
7582                 if (ret) {
7583                         /*
7584                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7585                          * release any pages we did get
7586                          */
7587                         if (pret > 0)
7588                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7589                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7590                         kvfree(imu->bvec);
7591                         goto err;
7592                 }
7593
7594                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7595                 size = iov.iov_len;
7596                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7597                         size_t vec_len;
7598
7599                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7600                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7601                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7602                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7603                         off = 0;
7604                         size -= vec_len;
7605                 }
7606                 /* store original address for later verification */
7607                 imu->ubuf = ubuf;
7608                 imu->len = iov.iov_len;
7609                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7610
7611                 ctx->nr_user_bufs++;
7612         }
7613         kvfree(pages);
7614         kvfree(vmas);
7615         return 0;
7616 err:
7617         kvfree(pages);
7618         kvfree(vmas);
7619         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7620         return ret;
7621 }
7622
7623 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7624 {
7625         __s32 __user *fds = arg;
7626         int fd;
7627
7628         if (ctx->cq_ev_fd)
7629                 return -EBUSY;
7630
7631         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7632                 return -EFAULT;
7633
7634         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7635         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7636                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7637                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7638                 return ret;
7639         }
7640
7641         return 0;
7642 }
7643
7644 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7645 {
7646         if (ctx->cq_ev_fd) {
7647                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7648                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7649                 return 0;
7650         }
7651
7652         return -ENXIO;
7653 }
7654
7655 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7656 {
7657         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7658         struct io_buffer *buf = p;
7659
7660         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7661         return 0;
7662 }
7663
7664 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7665 {
7666         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7667         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7668 }
7669
7670 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7671 {
7672         io_finish_async(ctx);
7673         if (ctx->sqo_mm) {
7674                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7675                 ctx->sqo_mm = NULL;
7676         }
7677
7678         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7679         io_sqe_files_unregister(ctx);
7680         io_eventfd_unregister(ctx);
7681         io_destroy_buffers(ctx);
7682         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7683
7684 #if defined(CONFIG_UNIX)
7685         if (ctx->ring_sock) {
7686                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7687                 sock_release(ctx->ring_sock);
7688         }
7689 #endif
7690
7691         io_mem_free(ctx->rings);
7692         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7693
7694         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7695         free_uid(ctx->user);
7696         put_cred(ctx->creds);
7697         kfree(ctx->cancel_hash);
7698         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7699         kfree(ctx);
7700 }
7701
7702 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7703 {
7704         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7705         __poll_t mask = 0;
7706
7707         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7708         /*
7709          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7710          * io_commit_cqring
7711          */
7712         smp_rmb();
7713         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7714             ctx->rings->sq_ring_entries)
7715                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7716         if (io_cqring_events(ctx, false))
7717                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7718
7719         return mask;
7720 }
7721
7722 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7723 {
7724         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7725
7726         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7727 }
7728
7729 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7730 {
7731         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7732         const struct cred *cred;
7733
7734         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7735         if (cred)
7736                 put_cred(cred);
7737         return 0;
7738 }
7739
7740 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7741 {
7742         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7743                                                exit_work);
7744
7745         /*
7746          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7747          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7748          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7749          * as nobody else will be looking for them.
7750          */
7751         do {
7752                 if (ctx->rings)
7753                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7754                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7755         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7756         io_ring_ctx_free(ctx);
7757 }
7758
7759 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7760 {
7761         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7762         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7763         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7764
7765         io_kill_timeouts(ctx);
7766         io_poll_remove_all(ctx);
7767
7768         if (ctx->io_wq)
7769                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7770
7771         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7772         if (ctx->rings)
7773                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7774         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7775         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7776
7777         /*
7778          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7779          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7780          * spurious failure in setting up a new ring.
7781          */
7782         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7783                          ACCT_LOCKED);
7784
7785         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7786         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7787 }
7788
7789 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7790 {
7791         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7792
7793         file->private_data = NULL;
7794         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7795         return 0;
7796 }
7797
7798 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7799 {
7800         struct files_struct *files = data;
7801
7802         return work->files == files;
7803 }
7804
7805 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7806                                   struct files_struct *files)
7807 {
7808         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7809                 return;
7810
7811         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7812         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7813
7814         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7815                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7816                 DEFINE_WAIT(wait);
7817
7818                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7819                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7820                         if (req->work.files != files)
7821                                 continue;
7822                         /* req is being completed, ignore */
7823                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7824                                 continue;
7825                         cancel_req = req;
7826                         break;
7827                 }
7828                 if (cancel_req)
7829                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7830                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7831                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7832
7833                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7834                 if (!cancel_req)
7835                         break;
7836
7837                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7838                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7839                         list_del(&cancel_req->compl.list);
7840                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7841                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7842                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7843                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7844                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7845                         }
7846                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7847
7848                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7849                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7850
7851                         /*
7852                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7853                          * all we had, then we're done with this request.
7854                          */
7855                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7856                                 io_free_req(cancel_req);
7857                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7858                                 continue;
7859                         }
7860                 } else {
7861                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7862                         io_put_req(cancel_req);
7863                 }
7864
7865                 schedule();
7866                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7867         }
7868 }
7869
7870 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7871 {
7872         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7873         struct task_struct *task = data;
7874
7875         return req->task == task;
7876 }
7877
7878 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7879 {
7880         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7881
7882         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7883
7884         /*
7885          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7886          */
7887         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7888                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7889
7890         return 0;
7891 }
7892
7893 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7894                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7895 {
7896         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7897         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7898         struct page *page;
7899         void *ptr;
7900
7901         switch (offset) {
7902         case IORING_OFF_SQ_RING:
7903         case IORING_OFF_CQ_RING:
7904                 ptr = ctx->rings;
7905                 break;
7906         case IORING_OFF_SQES:
7907                 ptr = ctx->sq_sqes;
7908                 break;
7909         default:
7910                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7911         }
7912
7913         page = virt_to_head_page(ptr);
7914         if (sz > page_size(page))
7915                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7916
7917         return ptr;
7918 }
7919
7920 #ifdef CONFIG_MMU
7921
7922 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7923 {
7924         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7925         unsigned long pfn;
7926         void *ptr;
7927
7928         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7929         if (IS_ERR(ptr))
7930                 return PTR_ERR(ptr);
7931
7932         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7933         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7934 }
7935
7936 #else /* !CONFIG_MMU */
7937
7938 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7939 {
7940         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7941 }
7942
7943 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7944 {
7945         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7946 }
7947
7948 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7949         unsigned long addr, unsigned long len,
7950         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7951 {
7952         void *ptr;
7953
7954         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7955         if (IS_ERR(ptr))
7956                 return PTR_ERR(ptr);
7957
7958         return (unsigned long) ptr;
7959 }
7960
7961 #endif /* !CONFIG_MMU */
7962
7963 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7964                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7965                 size_t, sigsz)
7966 {
7967         struct io_ring_ctx *ctx;
7968         long ret = -EBADF;
7969         int submitted = 0;
7970         struct fd f;
7971
7972         io_run_task_work();
7973
7974         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7975                 return -EINVAL;
7976
7977         f = fdget(fd);
7978         if (!f.file)
7979                 return -EBADF;
7980
7981         ret = -EOPNOTSUPP;
7982         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7983                 goto out_fput;
7984
7985         ret = -ENXIO;
7986         ctx = f.file->private_data;
7987         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7988                 goto out_fput;
7989
7990         /*
7991          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7992          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7993          * we were asked to.
7994          */
7995         ret = 0;
7996         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7997                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7998                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7999                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8000                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8001                 submitted = to_submit;
8002         } else if (to_submit) {
8003                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8004                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8005                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8006
8007                 if (submitted != to_submit)
8008                         goto out;
8009         }
8010         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8011                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8012
8013                 /*
8014                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8015                  * space applications don't need to do io completion events
8016                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8017                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8018                  */
8019                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8020                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8021                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8022                 } else {
8023                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8024                 }
8025         }
8026
8027 out:
8028         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8029 out_fput:
8030         fdput(f);
8031         return submitted ? submitted : ret;
8032 }
8033
8034 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8035 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8036 {
8037         const struct cred *cred = p;
8038         struct seq_file *m = data;
8039         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8040         struct group_info *gi;
8041         kernel_cap_t cap;
8042         unsigned __capi;
8043         int g;
8044
8045         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8046         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8047         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8048         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8049         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8050         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8051         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8052         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8053         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8054         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8055         gi = cred->group_info;
8056         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8057                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8058                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8059         }
8060         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8061         cap = cred->cap_effective;
8062         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8063                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8064         seq_putc(m, '\n');
8065         return 0;
8066 }
8067
8068 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8069 {
8070         int i;
8071
8072         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8073         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8074         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8075                 struct fixed_file_table *table;
8076                 struct file *f;
8077
8078                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8079                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8080                 if (f)
8081                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8082                 else
8083                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8084         }
8085         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8086         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8087                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8088
8089                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8090                                                 (unsigned int) buf->len);
8091         }
8092         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8093                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8094                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8095         }
8096         seq_printf(m, "PollList:\n");
8097         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8098         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8099                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8100                 struct io_kiocb *req;
8101
8102                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8103                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8104                                         req->task->task_works != NULL);
8105         }
8106         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8107         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8108 }
8109
8110 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8111 {
8112         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8113
8114         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8115                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8116                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8117         }
8118 }
8119 #endif
8120
8121 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8122         .release        = io_uring_release,
8123         .flush          = io_uring_flush,
8124         .mmap           = io_uring_mmap,
8125 #ifndef CONFIG_MMU
8126         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8127         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8128 #endif
8129         .poll           = io_uring_poll,
8130         .fasync         = io_uring_fasync,
8131 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8132         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8133 #endif
8134 };
8135
8136 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8137                                   struct io_uring_params *p)
8138 {
8139         struct io_rings *rings;
8140         size_t size, sq_array_offset;
8141
8142         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8143         if (size == SIZE_MAX)
8144                 return -EOVERFLOW;
8145
8146         rings = io_mem_alloc(size);
8147         if (!rings)
8148                 return -ENOMEM;
8149
8150         ctx->rings = rings;
8151         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8152         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8153         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8154         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8155         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8156         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8157         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8158         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8159         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8160
8161         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8162         if (size == SIZE_MAX) {
8163                 io_mem_free(ctx->rings);
8164                 ctx->rings = NULL;
8165                 return -EOVERFLOW;
8166         }
8167
8168         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8169         if (!ctx->sq_sqes) {
8170                 io_mem_free(ctx->rings);
8171                 ctx->rings = NULL;
8172                 return -ENOMEM;
8173         }
8174
8175         return 0;
8176 }
8177
8178 /*
8179  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8180  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8181  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8182  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8183  */
8184 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8185 {
8186         struct file *file;
8187         int ret;
8188
8189 #if defined(CONFIG_UNIX)
8190         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8191                                 &ctx->ring_sock);
8192         if (ret)
8193                 return ret;
8194 #endif
8195
8196         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8197         if (ret < 0)
8198                 goto err;
8199
8200         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8201                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8202         if (IS_ERR(file)) {
8203                 put_unused_fd(ret);
8204                 ret = PTR_ERR(file);
8205                 goto err;
8206         }
8207
8208 #if defined(CONFIG_UNIX)
8209         ctx->ring_sock->file = file;
8210 #endif
8211         fd_install(ret, file);
8212         return ret;
8213 err:
8214 #if defined(CONFIG_UNIX)
8215         sock_release(ctx->ring_sock);
8216         ctx->ring_sock = NULL;
8217 #endif
8218         return ret;
8219 }
8220
8221 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8222                            struct io_uring_params __user *params)
8223 {
8224         struct user_struct *user = NULL;
8225         struct io_ring_ctx *ctx;
8226         bool limit_mem;
8227         int ret;
8228
8229         if (!entries)
8230                 return -EINVAL;
8231         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8232                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8233                         return -EINVAL;
8234                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8235         }
8236
8237         /*
8238          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8239          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8240          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8241          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8242          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8243          * of CQ ring entries manually.
8244          */
8245         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8246         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8247                 /*
8248                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8249                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8250                  * any cq vs sq ring sizing.
8251                  */
8252                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8253                         return -EINVAL;
8254                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8255                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8256                                 return -EINVAL;
8257                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8258                 }
8259                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8260         } else {
8261                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8262         }
8263
8264         user = get_uid(current_user());
8265         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8266
8267         if (limit_mem) {
8268                 ret = __io_account_mem(user,
8269                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8270                 if (ret) {
8271                         free_uid(user);
8272                         return ret;
8273                 }
8274         }
8275
8276         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8277         if (!ctx) {
8278                 if (limit_mem)
8279                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8280                                                                 p->cq_entries));
8281                 free_uid(user);
8282                 return -ENOMEM;
8283         }
8284         ctx->compat = in_compat_syscall();
8285         ctx->user = user;
8286         ctx->creds = get_current_cred();
8287
8288         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8289         if (ret)
8290                 goto err;
8291
8292         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8293         if (ret)
8294                 goto err;
8295
8296         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8297         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8298         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8299         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8300         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8301         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8302         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8303         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8304
8305         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8306         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8307         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8308         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8309         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8310         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8311         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8312         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8313
8314         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8315                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8316                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8317                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8318
8319         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8320                 ret = -EFAULT;
8321                 goto err;
8322         }
8323         /*
8324          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8325          * having closed it before we finish setup
8326          */
8327         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8328         if (ret < 0)
8329                 goto err;
8330
8331         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8332         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8333                        ACCT_LOCKED);
8334         ctx->limit_mem = limit_mem;
8335         return ret;
8336 err:
8337         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8338         return ret;
8339 }
8340
8341 /*
8342  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8343  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8344  * params structure passed in.
8345  */
8346 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8347 {
8348         struct io_uring_params p;
8349         int i;
8350
8351         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8352                 return -EFAULT;
8353         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8354                 if (p.resv[i])
8355                         return -EINVAL;
8356         }
8357
8358         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8359                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8360                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8361                 return -EINVAL;
8362
8363         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8364 }
8365
8366 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8367                 struct io_uring_params __user *, params)
8368 {
8369         return io_uring_setup(entries, params);
8370 }
8371
8372 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8373 {
8374         struct io_uring_probe *p;
8375         size_t size;
8376         int i, ret;
8377
8378         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8379         if (size == SIZE_MAX)
8380                 return -EOVERFLOW;
8381         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8382         if (!p)
8383                 return -ENOMEM;
8384
8385         ret = -EFAULT;
8386         if (copy_from_user(p, arg, size))
8387                 goto out;
8388         ret = -EINVAL;
8389         if (memchr_inv(p, 0, size))
8390                 goto out;
8391
8392         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8393         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8394                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8395
8396         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8397                 p->ops[i].op = i;
8398                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8399                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8400         }
8401         p->ops_len = i;
8402
8403         ret = 0;
8404         if (copy_to_user(arg, p, size))
8405                 ret = -EFAULT;
8406 out:
8407         kfree(p);
8408         return ret;
8409 }
8410
8411 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8412 {
8413         const struct cred *creds = get_current_cred();
8414         int id;
8415
8416         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8417                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8418         if (id < 0)
8419                 put_cred(creds);
8420         return id;
8421 }
8422
8423 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8424 {
8425         const struct cred *old_creds;
8426
8427         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8428         if (old_creds) {
8429                 put_cred(old_creds);
8430                 return 0;
8431         }
8432
8433         return -EINVAL;
8434 }
8435
8436 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8437 {
8438         switch (op) {
8439         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8440         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8441         case IORING_REGISTER_PROBE:
8442         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8443         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8444                 return false;
8445         default:
8446                 return true;
8447         }
8448 }
8449
8450 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8451                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8452         __releases(ctx->uring_lock)
8453         __acquires(ctx->uring_lock)
8454 {
8455         int ret;
8456
8457         /*
8458          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8459          * someone else killed the ctx or is already going through
8460          * io_uring_register().
8461          */
8462         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8463                 return -ENXIO;
8464
8465         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8466                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8467
8468                 /*
8469                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8470                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8471                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8472                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8473                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8474                  * after we've killed the percpu ref.
8475                  */
8476                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8477                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8478                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8479                 if (ret) {
8480                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8481                         ret = -EINTR;
8482                         goto out;
8483                 }
8484         }
8485
8486         switch (opcode) {
8487         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8488                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8489                 break;
8490         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8491                 ret = -EINVAL;
8492                 if (arg || nr_args)
8493                         break;
8494                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8495                 break;
8496         case IORING_REGISTER_FILES:
8497                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8498                 break;
8499         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8500                 ret = -EINVAL;
8501                 if (arg || nr_args)
8502                         break;
8503                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8504                 break;
8505         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8506                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8507                 break;
8508         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8509         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8510                 ret = -EINVAL;
8511                 if (nr_args != 1)
8512                         break;
8513                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8514                 if (ret)
8515                         break;
8516                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8517                         ctx->eventfd_async = 1;
8518                 else
8519                         ctx->eventfd_async = 0;
8520                 break;
8521         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8522                 ret = -EINVAL;
8523                 if (arg || nr_args)
8524                         break;
8525                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8526                 break;
8527         case IORING_REGISTER_PROBE:
8528                 ret = -EINVAL;
8529                 if (!arg || nr_args > 256)
8530                         break;
8531                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8532                 break;
8533         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8534                 ret = -EINVAL;
8535                 if (arg || nr_args)
8536                         break;
8537                 ret = io_register_personality(ctx);
8538                 break;
8539         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8540                 ret = -EINVAL;
8541                 if (arg)
8542                         break;
8543                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8544                 break;
8545         default:
8546                 ret = -EINVAL;
8547                 break;
8548         }
8549
8550         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8551                 /* bring the ctx back to life */
8552                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8553 out:
8554                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8555         }
8556         return ret;
8557 }
8558
8559 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8560                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8561 {
8562         struct io_ring_ctx *ctx;
8563         long ret = -EBADF;
8564         struct fd f;
8565
8566         f = fdget(fd);
8567         if (!f.file)
8568                 return -EBADF;
8569
8570         ret = -EOPNOTSUPP;
8571         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8572                 goto out_fput;
8573
8574         ctx = f.file->private_data;
8575
8576         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8577         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8578         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8579         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8580                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8581 out_fput:
8582         fdput(f);
8583         return ret;
8584 }
8585
8586 static int __init io_uring_init(void)
8587 {
8588 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8589         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8590         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8591 } while (0)
8592
8593 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8594         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8595         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8597         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8604         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8605         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8606         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8607         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8608         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8609         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8610         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8611         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8612         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8613         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8614         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8615         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8616         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8617         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8618         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8619         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8620         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8621         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8622         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8623         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8624
8625         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8626         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8627         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8628         return 0;
8629 };
8630 __initcall(io_uring_init);