Merge tag 'usb-serial-5.5-rc5' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 <linux/refcount.h>
48 #include <linux/uio.h>
49
50 #include <linux/sched/signal.h>
51 #include <linux/fs.h>
52 #include <linux/file.h>
53 #include <linux/fdtable.h>
54 #include <linux/mm.h>
55 #include <linux/mman.h>
56 #include <linux/mmu_context.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/kthread.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73
74 #define CREATE_TRACE_POINTS
75 #include <trace/events/io_uring.h>
76
77 #include <uapi/linux/io_uring.h>
78
79 #include "internal.h"
80 #include "io-wq.h"
81
82 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
83 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
84
85 /*
86  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
87  */
88 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
89 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
90 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
91 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
92
93 struct io_uring {
94         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
95         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
96 };
97
98 /*
99  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
100  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
101  *
102  * The offsets to the member fields are published through struct
103  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
104  */
105 struct io_rings {
106         /*
107          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
108          * masked to get valid indices.
109          *
110          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
111          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
112          * cq ring.
113          */
114         struct io_uring         sq, cq;
115         /*
116          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
117          * ring_entries - 1)
118          */
119         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
120         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
121         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
122         /*
123          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
124          * invalid index stored in array
125          *
126          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
127          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
128          * cached value).
129          *
130          * After a new SQ head value was read by the application this
131          * counter includes all submissions that were dropped reaching
132          * the new SQ head (and possibly more).
133          */
134         u32                     sq_dropped;
135         /*
136          * Runtime flags
137          *
138          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
139          * application.
140          *
141          * The application needs a full memory barrier before checking
142          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
143          */
144         u32                     sq_flags;
145         /*
146          * Number of completion events lost because the queue was full;
147          * this should be avoided by the application by making sure
148          * there are not more requests pending than there is space in
149          * the completion queue.
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * As completion events come in out of order this counter is not
156          * ordered with any other data.
157          */
158         u32                     cq_overflow;
159         /*
160          * Ring buffer of completion events.
161          *
162          * The kernel writes completion events fresh every time they are
163          * produced, so the application is allowed to modify pending
164          * entries.
165          */
166         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
167 };
168
169 struct io_mapped_ubuf {
170         u64             ubuf;
171         size_t          len;
172         struct          bio_vec *bvec;
173         unsigned int    nr_bvecs;
174 };
175
176 struct fixed_file_table {
177         struct file             **files;
178 };
179
180 struct io_ring_ctx {
181         struct {
182                 struct percpu_ref       refs;
183         } ____cacheline_aligned_in_smp;
184
185         struct {
186                 unsigned int            flags;
187                 bool                    compat;
188                 bool                    account_mem;
189                 bool                    cq_overflow_flushed;
190                 bool                    drain_next;
191
192                 /*
193                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
194                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
195                  *
196                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
197                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
198                  * the queue when needed.
199                  *
200                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
201                  * array.
202                  */
203                 u32                     *sq_array;
204                 unsigned                cached_sq_head;
205                 unsigned                sq_entries;
206                 unsigned                sq_mask;
207                 unsigned                sq_thread_idle;
208                 unsigned                cached_sq_dropped;
209                 atomic_t                cached_cq_overflow;
210                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
211
212                 struct list_head        defer_list;
213                 struct list_head        timeout_list;
214                 struct list_head        cq_overflow_list;
215
216                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
217         } ____cacheline_aligned_in_smp;
218
219         struct io_rings *rings;
220
221         /* IO offload */
222         struct io_wq            *io_wq;
223         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
224         struct mm_struct        *sqo_mm;
225         wait_queue_head_t       sqo_wait;
226
227         /*
228          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
229          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
230          * used. Only updated through io_uring_register(2).
231          */
232         struct fixed_file_table *file_table;
233         unsigned                nr_user_files;
234
235         /* if used, fixed mapped user buffers */
236         unsigned                nr_user_bufs;
237         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
238
239         struct user_struct      *user;
240
241         const struct cred       *creds;
242
243         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
244         struct completion       *completions;
245
246         /* if all else fails... */
247         struct io_kiocb         *fallback_req;
248
249 #if defined(CONFIG_UNIX)
250         struct socket           *ring_sock;
251 #endif
252
253         struct {
254                 unsigned                cached_cq_tail;
255                 unsigned                cq_entries;
256                 unsigned                cq_mask;
257                 atomic_t                cq_timeouts;
258                 struct wait_queue_head  cq_wait;
259                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
260                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct {
264                 struct mutex            uring_lock;
265                 wait_queue_head_t       wait;
266         } ____cacheline_aligned_in_smp;
267
268         struct {
269                 spinlock_t              completion_lock;
270                 bool                    poll_multi_file;
271                 /*
272                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
273                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
274                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
275                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
276                  */
277                 struct list_head        poll_list;
278                 struct hlist_head       *cancel_hash;
279                 unsigned                cancel_hash_bits;
280
281                 spinlock_t              inflight_lock;
282                 struct list_head        inflight_list;
283         } ____cacheline_aligned_in_smp;
284 };
285
286 /*
287  * First field must be the file pointer in all the
288  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
289  */
290 struct io_poll_iocb {
291         struct file                     *file;
292         union {
293                 struct wait_queue_head  *head;
294                 u64                     addr;
295         };
296         __poll_t                        events;
297         bool                            done;
298         bool                            canceled;
299         struct wait_queue_entry         wait;
300 };
301
302 struct io_timeout_data {
303         struct io_kiocb                 *req;
304         struct hrtimer                  timer;
305         struct timespec64               ts;
306         enum hrtimer_mode               mode;
307         u32                             seq_offset;
308 };
309
310 struct io_accept {
311         struct file                     *file;
312         struct sockaddr __user          *addr;
313         int __user                      *addr_len;
314         int                             flags;
315 };
316
317 struct io_sync {
318         struct file                     *file;
319         loff_t                          len;
320         loff_t                          off;
321         int                             flags;
322 };
323
324 struct io_cancel {
325         struct file                     *file;
326         u64                             addr;
327 };
328
329 struct io_timeout {
330         struct file                     *file;
331         u64                             addr;
332         int                             flags;
333 };
334
335 struct io_async_connect {
336         struct sockaddr_storage         address;
337 };
338
339 struct io_async_msghdr {
340         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
341         struct iovec                    *iov;
342         struct sockaddr __user          *uaddr;
343         struct msghdr                   msg;
344 };
345
346 struct io_async_rw {
347         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
348         struct iovec                    *iov;
349         ssize_t                         nr_segs;
350         ssize_t                         size;
351 };
352
353 struct io_async_ctx {
354         struct io_uring_sqe             sqe;
355         union {
356                 struct io_async_rw      rw;
357                 struct io_async_msghdr  msg;
358                 struct io_async_connect connect;
359                 struct io_timeout_data  timeout;
360         };
361 };
362
363 /*
364  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
365  * as the first entry in their struct definition. So you can
366  * access the file pointer through any of the sub-structs,
367  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
368  */
369 struct io_kiocb {
370         union {
371                 struct file             *file;
372                 struct kiocb            rw;
373                 struct io_poll_iocb     poll;
374                 struct io_accept        accept;
375                 struct io_sync          sync;
376                 struct io_cancel        cancel;
377                 struct io_timeout       timeout;
378         };
379
380         const struct io_uring_sqe       *sqe;
381         struct io_async_ctx             *io;
382         struct file                     *ring_file;
383         int                             ring_fd;
384         bool                            has_user;
385         bool                            in_async;
386         bool                            needs_fixed_file;
387         u8                              opcode;
388
389         struct io_ring_ctx      *ctx;
390         union {
391                 struct list_head        list;
392                 struct hlist_node       hash_node;
393         };
394         struct list_head        link_list;
395         unsigned int            flags;
396         refcount_t              refs;
397 #define REQ_F_NOWAIT            1       /* must not punt to workers */
398 #define REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  2       /* polled IO has completed */
399 #define REQ_F_FIXED_FILE        4       /* ctx owns file */
400 #define REQ_F_LINK_NEXT         8       /* already grabbed next link */
401 #define REQ_F_IO_DRAIN          16      /* drain existing IO first */
402 #define REQ_F_IO_DRAINED        32      /* drain done */
403 #define REQ_F_LINK              64      /* linked sqes */
404 #define REQ_F_LINK_TIMEOUT      128     /* has linked timeout */
405 #define REQ_F_FAIL_LINK         256     /* fail rest of links */
406 #define REQ_F_DRAIN_LINK        512     /* link should be fully drained */
407 #define REQ_F_TIMEOUT           1024    /* timeout request */
408 #define REQ_F_ISREG             2048    /* regular file */
409 #define REQ_F_MUST_PUNT         4096    /* must be punted even for NONBLOCK */
410 #define REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     8192    /* no timeout sequence */
411 #define REQ_F_INFLIGHT          16384   /* on inflight list */
412 #define REQ_F_COMP_LOCKED       32768   /* completion under lock */
413 #define REQ_F_HARDLINK          65536   /* doesn't sever on completion < 0 */
414 #define REQ_F_PREPPED           131072  /* request already opcode prepared */
415         u64                     user_data;
416         u32                     result;
417         u32                     sequence;
418
419         struct list_head        inflight_entry;
420
421         struct io_wq_work       work;
422 };
423
424 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
425 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
426
427 struct io_submit_state {
428         struct blk_plug         plug;
429
430         /*
431          * io_kiocb alloc cache
432          */
433         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
434         unsigned                int free_reqs;
435         unsigned                int cur_req;
436
437         /*
438          * File reference cache
439          */
440         struct file             *file;
441         unsigned int            fd;
442         unsigned int            has_refs;
443         unsigned int            used_refs;
444         unsigned int            ios_left;
445 };
446
447 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
448 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
449 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req);
450 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
451 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
452 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
453 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
454 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
455
456 static struct kmem_cache *req_cachep;
457
458 static const struct file_operations io_uring_fops;
459
460 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
461 {
462 #if defined(CONFIG_UNIX)
463         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
464                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
465
466                 return ctx->ring_sock->sk;
467         }
468 #endif
469         return NULL;
470 }
471 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
472
473 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
474 {
475         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
476
477         complete(&ctx->completions[0]);
478 }
479
480 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
481 {
482         struct io_ring_ctx *ctx;
483         int hash_bits;
484
485         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
486         if (!ctx)
487                 return NULL;
488
489         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
490         if (!ctx->fallback_req)
491                 goto err;
492
493         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
494         if (!ctx->completions)
495                 goto err;
496
497         /*
498          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
499          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
500          */
501         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
502         hash_bits -= 5;
503         if (hash_bits <= 0)
504                 hash_bits = 1;
505         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
506         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
507                                         GFP_KERNEL);
508         if (!ctx->cancel_hash)
509                 goto err;
510         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
511
512         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
513                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
514                 goto err;
515
516         ctx->flags = p->flags;
517         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
518         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
519         init_completion(&ctx->completions[0]);
520         init_completion(&ctx->completions[1]);
521         mutex_init(&ctx->uring_lock);
522         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
523         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
524         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
525         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
526         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
527         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
528         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
529         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
530         return ctx;
531 err:
532         if (ctx->fallback_req)
533                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
534         kfree(ctx->completions);
535         kfree(ctx->cancel_hash);
536         kfree(ctx);
537         return NULL;
538 }
539
540 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
541 {
542         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
543
544         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
545                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
546 }
547
548 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
549 {
550         if ((req->flags & (REQ_F_IO_DRAIN|REQ_F_IO_DRAINED)) == REQ_F_IO_DRAIN)
551                 return __req_need_defer(req);
552
553         return false;
554 }
555
556 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
557 {
558         struct io_kiocb *req;
559
560         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
561         if (req && !req_need_defer(req)) {
562                 list_del_init(&req->list);
563                 return req;
564         }
565
566         return NULL;
567 }
568
569 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
570 {
571         struct io_kiocb *req;
572
573         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
574         if (req) {
575                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
576                         return NULL;
577                 if (!__req_need_defer(req)) {
578                         list_del_init(&req->list);
579                         return req;
580                 }
581         }
582
583         return NULL;
584 }
585
586 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
587 {
588         struct io_rings *rings = ctx->rings;
589
590         if (ctx->cached_cq_tail != READ_ONCE(rings->cq.tail)) {
591                 /* order cqe stores with ring update */
592                 smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
593
594                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
595                         wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
596                         kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
597                 }
598         }
599 }
600
601 static inline bool io_req_needs_user(struct io_kiocb *req)
602 {
603         return !(req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
604                  req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED);
605 }
606
607 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
608                                       struct io_kiocb **link)
609 {
610         bool do_hashed = false;
611
612         if (req->sqe) {
613                 switch (req->opcode) {
614                 case IORING_OP_WRITEV:
615                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
616                         /* only regular files should be hashed for writes */
617                         if (req->flags & REQ_F_ISREG)
618                                 do_hashed = true;
619                         /* fall-through */
620                 case IORING_OP_READV:
621                 case IORING_OP_READ_FIXED:
622                 case IORING_OP_SENDMSG:
623                 case IORING_OP_RECVMSG:
624                 case IORING_OP_ACCEPT:
625                 case IORING_OP_POLL_ADD:
626                 case IORING_OP_CONNECT:
627                         /*
628                          * We know REQ_F_ISREG is not set on some of these
629                          * opcodes, but this enables us to keep the check in
630                          * just one place.
631                          */
632                         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG))
633                                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
634                         break;
635                 }
636                 if (io_req_needs_user(req))
637                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NEEDS_USER;
638         }
639
640         *link = io_prep_linked_timeout(req);
641         return do_hashed;
642 }
643
644 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
645 {
646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
647         struct io_kiocb *link;
648         bool do_hashed;
649
650         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
651
652         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
653                                         req->flags);
654         if (!do_hashed) {
655                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
656         } else {
657                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
658                                         file_inode(req->file));
659         }
660
661         if (link)
662                 io_queue_linked_timeout(link);
663 }
664
665 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
666 {
667         int ret;
668
669         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
670         if (ret != -1) {
671                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
672                 list_del_init(&req->list);
673                 io_cqring_fill_event(req, 0);
674                 io_put_req(req);
675         }
676 }
677
678 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
679 {
680         struct io_kiocb *req, *tmp;
681
682         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
683         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
684                 io_kill_timeout(req);
685         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
686 }
687
688 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
689 {
690         struct io_kiocb *req;
691
692         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
693                 io_kill_timeout(req);
694
695         __io_commit_cqring(ctx);
696
697         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL) {
698                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAINED;
699                 io_queue_async_work(req);
700         }
701 }
702
703 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
704 {
705         struct io_rings *rings = ctx->rings;
706         unsigned tail;
707
708         tail = ctx->cached_cq_tail;
709         /*
710          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
711          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
712          * fill the cq entry
713          */
714         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
715                 return NULL;
716
717         ctx->cached_cq_tail++;
718         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
719 }
720
721 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
722 {
723         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
724                 wake_up(&ctx->wait);
725         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
726                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
727         if (ctx->cq_ev_fd)
728                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
729 }
730
731 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
732 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
733 {
734         struct io_rings *rings = ctx->rings;
735         struct io_uring_cqe *cqe;
736         struct io_kiocb *req;
737         unsigned long flags;
738         LIST_HEAD(list);
739
740         if (!force) {
741                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
742                         return true;
743                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
744                     rings->cq_ring_entries))
745                         return false;
746         }
747
748         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
749
750         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
751         if (force)
752                 ctx->cq_overflow_flushed = true;
753
754         cqe = NULL;
755         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
756                 cqe = io_get_cqring(ctx);
757                 if (!cqe && !force)
758                         break;
759
760                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
761                                                 list);
762                 list_move(&req->list, &list);
763                 if (cqe) {
764                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
765                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
766                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
767                 } else {
768                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
769                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
770                 }
771         }
772
773         io_commit_cqring(ctx);
774         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
775         io_cqring_ev_posted(ctx);
776
777         while (!list_empty(&list)) {
778                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
779                 list_del(&req->list);
780                 io_put_req(req);
781         }
782
783         return cqe != NULL;
784 }
785
786 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
787 {
788         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
789         struct io_uring_cqe *cqe;
790
791         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
792
793         /*
794          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
795          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
796          * the ring.
797          */
798         cqe = io_get_cqring(ctx);
799         if (likely(cqe)) {
800                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
801                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
802                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
803         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
804                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
805                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
806         } else {
807                 refcount_inc(&req->refs);
808                 req->result = res;
809                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
810         }
811 }
812
813 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
814 {
815         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
816         unsigned long flags;
817
818         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
819         io_cqring_fill_event(req, res);
820         io_commit_cqring(ctx);
821         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
822
823         io_cqring_ev_posted(ctx);
824 }
825
826 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
827 {
828         return req == (struct io_kiocb *)
829                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
830 }
831
832 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
833 {
834         struct io_kiocb *req;
835
836         req = ctx->fallback_req;
837         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
838                 return req;
839
840         return NULL;
841 }
842
843 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
844                                    struct io_submit_state *state)
845 {
846         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
847         struct io_kiocb *req;
848
849         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
850                 return NULL;
851
852         if (!state) {
853                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
854                 if (unlikely(!req))
855                         goto fallback;
856         } else if (!state->free_reqs) {
857                 size_t sz;
858                 int ret;
859
860                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
861                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
862
863                 /*
864                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
865                  * retry single alloc to be on the safe side.
866                  */
867                 if (unlikely(ret <= 0)) {
868                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
869                         if (!state->reqs[0])
870                                 goto fallback;
871                         ret = 1;
872                 }
873                 state->free_reqs = ret - 1;
874                 state->cur_req = 1;
875                 req = state->reqs[0];
876         } else {
877                 req = state->reqs[state->cur_req];
878                 state->free_reqs--;
879                 state->cur_req++;
880         }
881
882 got_it:
883         req->io = NULL;
884         req->ring_file = NULL;
885         req->file = NULL;
886         req->ctx = ctx;
887         req->flags = 0;
888         /* one is dropped after submission, the other at completion */
889         refcount_set(&req->refs, 2);
890         req->result = 0;
891         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
892         return req;
893 fallback:
894         req = io_get_fallback_req(ctx);
895         if (req)
896                 goto got_it;
897         percpu_ref_put(&ctx->refs);
898         return NULL;
899 }
900
901 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, void **reqs, int *nr)
902 {
903         if (*nr) {
904                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, *nr, reqs);
905                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, *nr);
906                 *nr = 0;
907         }
908 }
909
910 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
911 {
912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
913
914         if (req->io)
915                 kfree(req->io);
916         if (req->file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
917                 fput(req->file);
918         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
919                 unsigned long flags;
920
921                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
922                 list_del(&req->inflight_entry);
923                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
924                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
925                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
926         }
927         percpu_ref_put(&ctx->refs);
928         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
929                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
930         else
931                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req);
932 }
933
934 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
935 {
936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
937         int ret;
938
939         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
940         if (ret != -1) {
941                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
942                 io_commit_cqring(ctx);
943                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
944                 io_put_req(req);
945                 return true;
946         }
947
948         return false;
949 }
950
951 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
952 {
953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
954         bool wake_ev = false;
955
956         /* Already got next link */
957         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
958                 return;
959
960         /*
961          * The list should never be empty when we are called here. But could
962          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
963          * safe side.
964          */
965         while (!list_empty(&req->link_list)) {
966                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
967                                                 struct io_kiocb, link_list);
968
969                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
970                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
971                         list_del_init(&nxt->link_list);
972                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
973                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
974                         continue;
975                 }
976
977                 list_del_init(&req->link_list);
978                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
979                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
980                 *nxtptr = nxt;
981                 break;
982         }
983
984         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
985         if (wake_ev)
986                 io_cqring_ev_posted(ctx);
987 }
988
989 /*
990  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
991  */
992 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
993 {
994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
995         unsigned long flags;
996
997         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
998
999         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1000                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1001                                                 struct io_kiocb, link_list);
1002
1003                 list_del_init(&link->link_list);
1004                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1005
1006                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1007                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1008                         io_link_cancel_timeout(link);
1009                 } else {
1010                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1011                         __io_double_put_req(link);
1012                 }
1013                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1014         }
1015
1016         io_commit_cqring(ctx);
1017         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1018         io_cqring_ev_posted(ctx);
1019 }
1020
1021 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1022 {
1023         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1024                 return;
1025
1026         /*
1027          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1028          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1029          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1030          * of the chain.
1031          */
1032         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1033                 io_fail_links(req);
1034         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1035                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1036                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1037                 unsigned long flags;
1038
1039                 /*
1040                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1041                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1042                  * protect against that.
1043                  */
1044                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1045                 io_req_link_next(req, nxt);
1046                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1047         } else {
1048                 io_req_link_next(req, nxt);
1049         }
1050 }
1051
1052 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1053 {
1054         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1055
1056         io_req_find_next(req, &nxt);
1057         __io_free_req(req);
1058
1059         if (nxt)
1060                 io_queue_async_work(nxt);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1065  * was the last reference to this request.
1066  */
1067 __attribute__((nonnull))
1068 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1069 {
1070         io_req_find_next(req, nxtptr);
1071
1072         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1073                 __io_free_req(req);
1074 }
1075
1076 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1077 {
1078         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1079                 io_free_req(req);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1084  * within the completion handling itself.
1085  */
1086 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         /* drop both submit and complete references */
1089         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1090                 __io_free_req(req);
1091 }
1092
1093 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1094 {
1095         /* drop both submit and complete references */
1096         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1097                 io_free_req(req);
1098 }
1099
1100 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1101 {
1102         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1103
1104         /*
1105          * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure we wake
1106          * up the task, and the next invocation will flush the entries. We
1107          * cannot safely to it from here.
1108          */
1109         if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1110                 return -1U;
1111
1112         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1113
1114         /* See comment at the top of this file */
1115         smp_rmb();
1116         return READ_ONCE(rings->cq.tail) - READ_ONCE(rings->cq.head);
1117 }
1118
1119 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1120 {
1121         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1122
1123         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1124         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Find and free completed poll iocbs
1129  */
1130 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1131                                struct list_head *done)
1132 {
1133         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1134         struct io_kiocb *req;
1135         int to_free;
1136
1137         to_free = 0;
1138         while (!list_empty(done)) {
1139                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1140                 list_del(&req->list);
1141
1142                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1143                 (*nr_events)++;
1144
1145                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1146                         /* If we're not using fixed files, we have to pair the
1147                          * completion part with the file put. Use regular
1148                          * completions for those, only batch free for fixed
1149                          * file and non-linked commands.
1150                          */
1151                         if (((req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE|REQ_F_LINK)) ==
1152                             REQ_F_FIXED_FILE) && !io_is_fallback_req(req) &&
1153                             !req->io) {
1154                                 reqs[to_free++] = req;
1155                                 if (to_free == ARRAY_SIZE(reqs))
1156                                         io_free_req_many(ctx, reqs, &to_free);
1157                         } else {
1158                                 io_free_req(req);
1159                         }
1160                 }
1161         }
1162
1163         io_commit_cqring(ctx);
1164         io_free_req_many(ctx, reqs, &to_free);
1165 }
1166
1167 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1168                         long min)
1169 {
1170         struct io_kiocb *req, *tmp;
1171         LIST_HEAD(done);
1172         bool spin;
1173         int ret;
1174
1175         /*
1176          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1177          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1178          */
1179         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1180
1181         ret = 0;
1182         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1183                 struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1184
1185                 /*
1186                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1187                  * request that requires polling, break out and complete
1188                  * the done list first, if we have entries there.
1189                  */
1190                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1191                         list_move_tail(&req->list, &done);
1192                         continue;
1193                 }
1194                 if (!list_empty(&done))
1195                         break;
1196
1197                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1198                 if (ret < 0)
1199                         break;
1200
1201                 if (ret && spin)
1202                         spin = false;
1203                 ret = 0;
1204         }
1205
1206         if (!list_empty(&done))
1207                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1208
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1214  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1215  * as a non-spinning completion check.
1216  */
1217 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1218                                 long min)
1219 {
1220         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1221                 int ret;
1222
1223                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1224                 if (ret < 0)
1225                         return ret;
1226                 if (!min || *nr_events >= min)
1227                         return 0;
1228         }
1229
1230         return 1;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1235  * find and complete them.
1236  */
1237 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1238 {
1239         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1240                 return;
1241
1242         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1243         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1244                 unsigned int nr_events = 0;
1245
1246                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1247
1248                 /*
1249                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1250                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1251                  */
1252                 cond_resched();
1253         }
1254         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1255 }
1256
1257 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1258                             long min)
1259 {
1260         int iters = 0, ret = 0;
1261
1262         do {
1263                 int tmin = 0;
1264
1265                 /*
1266                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1267                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1268                  * already triggered a CQE (eg in error).
1269                  */
1270                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1271                         break;
1272
1273                 /*
1274                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1275                  * application entering polling for a command before it gets
1276                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1277                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1278                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1279                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1280                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1281                  * very same mutex.
1282                  */
1283                 if (!(++iters & 7)) {
1284                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1285                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1286                 }
1287
1288                 if (*nr_events < min)
1289                         tmin = min - *nr_events;
1290
1291                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1292                 if (ret <= 0)
1293                         break;
1294                 ret = 0;
1295         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1296
1297         return ret;
1298 }
1299
1300 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1301                            long min)
1302 {
1303         int ret;
1304
1305         /*
1306          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1307          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1308          * that got punted to a workqueue.
1309          */
1310         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1311         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1312         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1313         return ret;
1314 }
1315
1316 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1317 {
1318         /*
1319          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1320          * thread.
1321          */
1322         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1323                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1324
1325                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1326         }
1327         file_end_write(req->file);
1328 }
1329
1330 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1331 {
1332         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1333                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1334 }
1335
1336 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1337 {
1338         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1339
1340         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1341                 kiocb_end_write(req);
1342
1343         if (res != req->result)
1344                 req_set_fail_links(req);
1345         io_cqring_add_event(req, res);
1346 }
1347
1348 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1349 {
1350         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1351
1352         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1353         io_put_req(req);
1354 }
1355
1356 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1357 {
1358         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1359         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1360
1361         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1362         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1363
1364         return nxt;
1365 }
1366
1367 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1368 {
1369         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw);
1370
1371         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1372                 kiocb_end_write(req);
1373
1374         if (res != req->result)
1375                 req_set_fail_links(req);
1376         req->result = res;
1377         if (res != -EAGAIN)
1378                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1383  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1384  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1385  * accessing the kiocb cookie.
1386  */
1387 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1388 {
1389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1390
1391         /*
1392          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1393          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1394          * different devices.
1395          */
1396         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1397                 ctx->poll_multi_file = false;
1398         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1399                 struct io_kiocb *list_req;
1400
1401                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1402                                                 list);
1403                 if (list_req->rw.ki_filp != req->rw.ki_filp)
1404                         ctx->poll_multi_file = true;
1405         }
1406
1407         /*
1408          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1409          * it to the front so we find it first.
1410          */
1411         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1412                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1413         else
1414                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1415 }
1416
1417 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1418 {
1419         if (state->file) {
1420                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1421
1422                 if (diff)
1423                         fput_many(state->file, diff);
1424                 state->file = NULL;
1425         }
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1430  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1431  * has more than one submission.
1432  */
1433 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1434 {
1435         if (!state)
1436                 return fget(fd);
1437
1438         if (state->file) {
1439                 if (state->fd == fd) {
1440                         state->used_refs++;
1441                         state->ios_left--;
1442                         return state->file;
1443                 }
1444                 io_file_put(state);
1445         }
1446         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1447         if (!state->file)
1448                 return NULL;
1449
1450         state->fd = fd;
1451         state->has_refs = state->ios_left;
1452         state->used_refs = 1;
1453         state->ios_left--;
1454         return state->file;
1455 }
1456
1457 /*
1458  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1459  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1460  * inline.
1461  */
1462 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1463 {
1464         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1465
1466         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1467                 return true;
1468         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1469                 return true;
1470
1471         return false;
1472 }
1473
1474 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
1475 {
1476         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1477         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1478         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1479         unsigned ioprio;
1480         int ret;
1481
1482         if (!req->file)
1483                 return -EBADF;
1484
1485         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1486                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1487
1488         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1489         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1490         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1491
1492         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1493         if (ioprio) {
1494                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1495                 if (ret)
1496                         return ret;
1497
1498                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1499         } else
1500                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1501
1502         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1503         if (unlikely(ret))
1504                 return ret;
1505
1506         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1507         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1508             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1509                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1510
1511         if (force_nonblock)
1512                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1513
1514         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1515                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1516                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1517                         return -EOPNOTSUPP;
1518
1519                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1520                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1521                 req->result = 0;
1522         } else {
1523                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1524                         return -EINVAL;
1525                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1526         }
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1531 {
1532         switch (ret) {
1533         case -EIOCBQUEUED:
1534                 break;
1535         case -ERESTARTSYS:
1536         case -ERESTARTNOINTR:
1537         case -ERESTARTNOHAND:
1538         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1539                 /*
1540                  * We can't just restart the syscall, since previously
1541                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1542                  * IO with EINTR.
1543                  */
1544                 ret = -EINTR;
1545                 /* fall through */
1546         default:
1547                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1548         }
1549 }
1550
1551 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1552                        bool in_async)
1553 {
1554         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1555                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1556         else
1557                 io_rw_done(kiocb, ret);
1558 }
1559
1560 static ssize_t io_import_fixed(struct io_ring_ctx *ctx, int rw,
1561                                const struct io_uring_sqe *sqe,
1562                                struct iov_iter *iter)
1563 {
1564         size_t len = READ_ONCE(sqe->len);
1565         struct io_mapped_ubuf *imu;
1566         unsigned index, buf_index;
1567         size_t offset;
1568         u64 buf_addr;
1569
1570         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1571         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1572                 return -EFAULT;
1573
1574         buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
1575         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1576                 return -EFAULT;
1577
1578         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1579         imu = &ctx->user_bufs[index];
1580         buf_addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1581
1582         /* overflow */
1583         if (buf_addr + len < buf_addr)
1584                 return -EFAULT;
1585         /* not inside the mapped region */
1586         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
1587                 return -EFAULT;
1588
1589         /*
1590          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1591          * and advance us to the beginning.
1592          */
1593         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1594         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1595
1596         if (offset) {
1597                 /*
1598                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1599                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1600                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1601                  * we know that:
1602                  *
1603                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1604                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1605                  *    first and last bvec
1606                  *
1607                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1608                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
1609                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
1610                  * since we can just skip the first segment, which may not
1611                  * be PAGE_SIZE aligned.
1612                  */
1613                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
1614
1615                 if (offset <= bvec->bv_len) {
1616                         iov_iter_advance(iter, offset);
1617                 } else {
1618                         unsigned long seg_skip;
1619
1620                         /* skip first vec */
1621                         offset -= bvec->bv_len;
1622                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
1623
1624                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
1625                         iter->nr_segs -= seg_skip;
1626                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
1627                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
1628                 }
1629         }
1630
1631         return len;
1632 }
1633
1634 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1635                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
1636 {
1637         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1638         void __user *buf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
1639         size_t sqe_len = READ_ONCE(sqe->len);
1640         u8 opcode;
1641
1642         /*
1643          * We're reading ->opcode for the second time, but the first read
1644          * doesn't care whether it's _FIXED or not, so it doesn't matter
1645          * whether ->opcode changes concurrently. The first read does care
1646          * about whether it is a READ or a WRITE, so we don't trust this read
1647          * for that purpose and instead let the caller pass in the read/write
1648          * flag.
1649          */
1650         opcode = req->opcode;
1651         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
1652                 *iovec = NULL;
1653                 return io_import_fixed(req->ctx, rw, sqe, iter);
1654         }
1655
1656         if (req->io) {
1657                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
1658
1659                 *iovec = iorw->iov;
1660                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
1661                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
1662                         *iovec = NULL;
1663                 return iorw->size;
1664         }
1665
1666         if (!req->has_user)
1667                 return -EFAULT;
1668
1669 #ifdef CONFIG_COMPAT
1670         if (req->ctx->compat)
1671                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
1672                                                 iovec, iter);
1673 #endif
1674
1675         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
1680  * by looping over ->read() or ->write() manually.
1681  */
1682 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
1683                            struct iov_iter *iter)
1684 {
1685         ssize_t ret = 0;
1686
1687         /*
1688          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
1689          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
1690          * the kiocb to be handled from an async context.
1691          */
1692         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1693                 return -EOPNOTSUPP;
1694         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1695                 return -EAGAIN;
1696
1697         while (iov_iter_count(iter)) {
1698                 struct iovec iovec;
1699                 ssize_t nr;
1700
1701                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
1702                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
1703                 } else {
1704                         /* fixed buffers import bvec */
1705                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
1706                                                 + iter->iov_offset;
1707                         iovec.iov_len = min(iter->count,
1708                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
1709                 }
1710
1711                 if (rw == READ) {
1712                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
1713                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
1714                 } else {
1715                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
1716                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
1717                 }
1718
1719                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
1720                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
1721
1722                 if (nr < 0) {
1723                         if (!ret)
1724                                 ret = nr;
1725                         break;
1726                 }
1727                 ret += nr;
1728                 if (nr != iovec.iov_len)
1729                         break;
1730                 iov_iter_advance(iter, nr);
1731         }
1732
1733         return ret;
1734 }
1735
1736 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
1737                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
1738                           struct iov_iter *iter)
1739 {
1740         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
1741         req->io->rw.size = io_size;
1742         req->io->rw.iov = iovec;
1743         if (!req->io->rw.iov) {
1744                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
1745                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
1746                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
1747         }
1748 }
1749
1750 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
1751 {
1752         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
1753         if (req->io) {
1754                 memcpy(&req->io->sqe, req->sqe, sizeof(req->io->sqe));
1755                 req->sqe = &req->io->sqe;
1756                 return 0;
1757         }
1758
1759         return 1;
1760 }
1761
1762 static void io_rw_async(struct io_wq_work **workptr)
1763 {
1764         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
1765         struct iovec *iov = NULL;
1766
1767         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
1768                 iov = req->io->rw.iov;
1769         io_wq_submit_work(workptr);
1770         kfree(iov);
1771 }
1772
1773 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
1774                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
1775                              struct iov_iter *iter)
1776 {
1777         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
1778                 return -ENOMEM;
1779
1780         io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
1781         req->work.func = io_rw_async;
1782         return 0;
1783 }
1784
1785 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1786                         struct iov_iter *iter, bool force_nonblock)
1787 {
1788         ssize_t ret;
1789
1790         ret = io_prep_rw(req, force_nonblock);
1791         if (ret)
1792                 return ret;
1793
1794         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
1795                 return -EBADF;
1796
1797         return io_import_iovec(READ, req, iovec, iter);
1798 }
1799
1800 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
1801                    bool force_nonblock)
1802 {
1803         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1804         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1805         struct iov_iter iter;
1806         struct file *file;
1807         size_t iov_count;
1808         ssize_t io_size, ret;
1809
1810         if (!req->io) {
1811                 ret = io_read_prep(req, &iovec, &iter, force_nonblock);
1812                 if (ret < 0)
1813                         return ret;
1814         } else {
1815                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
1816                 if (ret < 0)
1817                         return ret;
1818         }
1819
1820         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
1821         if (!force_nonblock)
1822                 req->rw.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
1823
1824         file = req->file;
1825         io_size = ret;
1826         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1827                 req->result = io_size;
1828
1829         /*
1830          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
1831          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
1832          */
1833         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(file)) {
1834                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
1835                 goto copy_iov;
1836         }
1837
1838         iov_count = iov_iter_count(&iter);
1839         ret = rw_verify_area(READ, file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
1840         if (!ret) {
1841                 ssize_t ret2;
1842
1843                 if (file->f_op->read_iter)
1844                         ret2 = call_read_iter(file, kiocb, &iter);
1845                 else
1846                         ret2 = loop_rw_iter(READ, file, kiocb, &iter);
1847
1848                 /*
1849                  * In case of a short read, punt to async. This can happen
1850                  * if we have data partially cached. Alternatively we can
1851                  * return the short read, in which case the application will
1852                  * need to issue another SQE and wait for it. That SQE will
1853                  * need async punt anyway, so it's more efficient to do it
1854                  * here.
1855                  */
1856                 if (force_nonblock && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
1857                     (req->flags & REQ_F_ISREG) &&
1858                     ret2 > 0 && ret2 < io_size)
1859                         ret2 = -EAGAIN;
1860                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
1861                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
1862                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
1863                 } else {
1864 copy_iov:
1865                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
1866                                                 inline_vecs, &iter);
1867                         if (ret)
1868                                 goto out_free;
1869                         return -EAGAIN;
1870                 }
1871         }
1872 out_free:
1873         if (!io_wq_current_is_worker())
1874                 kfree(iovec);
1875         return ret;
1876 }
1877
1878 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1879                          struct iov_iter *iter, bool force_nonblock)
1880 {
1881         ssize_t ret;
1882
1883         ret = io_prep_rw(req, force_nonblock);
1884         if (ret)
1885                 return ret;
1886
1887         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1888                 return -EBADF;
1889
1890         return io_import_iovec(WRITE, req, iovec, iter);
1891 }
1892
1893 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
1894                     bool force_nonblock)
1895 {
1896         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1897         struct kiocb *kiocb = &req->rw;
1898         struct iov_iter iter;
1899         struct file *file;
1900         size_t iov_count;
1901         ssize_t ret, io_size;
1902
1903         if (!req->io) {
1904                 ret = io_write_prep(req, &iovec, &iter, force_nonblock);
1905                 if (ret < 0)
1906                         return ret;
1907         } else {
1908                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
1909                 if (ret < 0)
1910                         return ret;
1911         }
1912
1913         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
1914         if (!force_nonblock)
1915                 req->rw.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
1916
1917         file = kiocb->ki_filp;
1918         io_size = ret;
1919         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1920                 req->result = io_size;
1921
1922         /*
1923          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
1924          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
1925          */
1926         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
1927                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
1928                 goto copy_iov;
1929         }
1930
1931         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
1932         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
1933             (req->flags & REQ_F_ISREG))
1934                 goto copy_iov;
1935
1936         iov_count = iov_iter_count(&iter);
1937         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
1938         if (!ret) {
1939                 ssize_t ret2;
1940
1941                 /*
1942                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1943                  * which will be released by another thread in
1944                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1945                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1946                  * we return to userspace.
1947                  */
1948                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1949                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb,
1950                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
1951                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb,
1952                                                 SB_FREEZE_WRITE);
1953                 }
1954                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1955
1956                 if (file->f_op->write_iter)
1957                         ret2 = call_write_iter(file, kiocb, &iter);
1958                 else
1959                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, file, kiocb, &iter);
1960                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
1961                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
1962                 } else {
1963 copy_iov:
1964                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
1965                                                 inline_vecs, &iter);
1966                         if (ret)
1967                                 goto out_free;
1968                         return -EAGAIN;
1969                 }
1970         }
1971 out_free:
1972         if (!io_wq_current_is_worker())
1973                 kfree(iovec);
1974         return ret;
1975 }
1976
1977 /*
1978  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
1979  */
1980 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
1981 {
1982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1983
1984         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1985                 return -EINVAL;
1986
1987         io_cqring_add_event(req, 0);
1988         io_put_req(req);
1989         return 0;
1990 }
1991
1992 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
1995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1996
1997         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
1998                 return 0;
1999         if (!req->file)
2000                 return -EBADF;
2001
2002         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2003                 return -EINVAL;
2004         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2005                 return -EINVAL;
2006
2007         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2008         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2009                 return -EINVAL;
2010
2011         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2012         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2013         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2014         return 0;
2015 }
2016
2017 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2018 {
2019         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2020                 req_set_fail_links(req);
2021                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2022                 io_put_req(req);
2023                 return true;
2024         }
2025
2026         return false;
2027 }
2028
2029 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2030 {
2031         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2032         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2033         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2034         int ret;
2035
2036         if (io_req_cancelled(req))
2037                 return;
2038
2039         ret = vfs_fsync_range(req->rw.ki_filp, req->sync.off,
2040                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2041                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2042         if (ret < 0)
2043                 req_set_fail_links(req);
2044         io_cqring_add_event(req, ret);
2045         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2046         if (nxt)
2047                 *workptr = &nxt->work;
2048 }
2049
2050 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2051                     bool force_nonblock)
2052 {
2053         struct io_wq_work *work, *old_work;
2054         int ret;
2055
2056         ret = io_prep_fsync(req);
2057         if (ret)
2058                 return ret;
2059
2060         /* fsync always requires a blocking context */
2061         if (force_nonblock) {
2062                 io_put_req(req);
2063                 req->work.func = io_fsync_finish;
2064                 return -EAGAIN;
2065         }
2066
2067         work = old_work = &req->work;
2068         io_fsync_finish(&work);
2069         if (work && work != old_work)
2070                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2071         return 0;
2072 }
2073
2074 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req)
2075 {
2076         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2078
2079         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2080                 return 0;
2081         if (!req->file)
2082                 return -EBADF;
2083
2084         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2085                 return -EINVAL;
2086         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2087                 return -EINVAL;
2088
2089         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2090         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2091         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2092         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2093         return 0;
2094 }
2095
2096 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2097 {
2098         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2099         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2100         int ret;
2101
2102         if (io_req_cancelled(req))
2103                 return;
2104
2105         ret = sync_file_range(req->rw.ki_filp, req->sync.off, req->sync.len,
2106                                 req->sync.flags);
2107         if (ret < 0)
2108                 req_set_fail_links(req);
2109         io_cqring_add_event(req, ret);
2110         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2111         if (nxt)
2112                 *workptr = &nxt->work;
2113 }
2114
2115 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2116                               bool force_nonblock)
2117 {
2118         struct io_wq_work *work, *old_work;
2119         int ret;
2120
2121         ret = io_prep_sfr(req);
2122         if (ret)
2123                 return ret;
2124
2125         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2126         if (force_nonblock) {
2127                 io_put_req(req);
2128                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2129                 return -EAGAIN;
2130         }
2131
2132         work = old_work = &req->work;
2133         io_sync_file_range_finish(&work);
2134         if (work && work != old_work)
2135                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2136         return 0;
2137 }
2138
2139 #if defined(CONFIG_NET)
2140 static void io_sendrecv_async(struct io_wq_work **workptr)
2141 {
2142         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2143         struct iovec *iov = NULL;
2144
2145         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2146                 iov = req->io->msg.iov;
2147         io_wq_submit_work(workptr);
2148         kfree(iov);
2149 }
2150 #endif
2151
2152 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2153 {
2154 #if defined(CONFIG_NET)
2155         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2156         struct user_msghdr __user *msg;
2157         unsigned flags;
2158
2159         flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2160         msg = (struct user_msghdr __user *)(unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2161         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2162         return sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, msg, flags, &io->msg.iov);
2163 #else
2164         return 0;
2165 #endif
2166 }
2167
2168 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2169                       bool force_nonblock)
2170 {
2171 #if defined(CONFIG_NET)
2172         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2173         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2174         struct socket *sock;
2175         int ret;
2176
2177         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2178                 return -EINVAL;
2179
2180         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
2181         if (sock) {
2182                 struct io_async_ctx io;
2183                 struct sockaddr_storage addr;
2184                 unsigned flags;
2185
2186                 flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2187                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
2188                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2189                 else if (force_nonblock)
2190                         flags |= MSG_DONTWAIT;
2191
2192                 if (req->io) {
2193                         kmsg = &req->io->msg;
2194                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2195                         /* if iov is set, it's allocated already */
2196                         if (!kmsg->iov)
2197                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
2198                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
2199                 } else {
2200                         kmsg = &io.msg;
2201                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2202                         ret = io_sendmsg_prep(req, &io);
2203                         if (ret)
2204                                 goto out;
2205                 }
2206
2207                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
2208                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
2209                         if (req->io)
2210                                 return -EAGAIN;
2211                         if (io_alloc_async_ctx(req))
2212                                 return -ENOMEM;
2213                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
2214                         req->work.func = io_sendrecv_async;
2215                         return -EAGAIN;
2216                 }
2217                 if (ret == -ERESTARTSYS)
2218                         ret = -EINTR;
2219         }
2220
2221 out:
2222         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
2223                 kfree(kmsg->iov);
2224         io_cqring_add_event(req, ret);
2225         if (ret < 0)
2226                 req_set_fail_links(req);
2227         io_put_req_find_next(req, nxt);
2228         return 0;
2229 #else
2230         return -EOPNOTSUPP;
2231 #endif
2232 }
2233
2234 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2235 {
2236 #if defined(CONFIG_NET)
2237         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2238         struct user_msghdr __user *msg;
2239         unsigned flags;
2240
2241         flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2242         msg = (struct user_msghdr __user *)(unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2243         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2244         return recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, msg, flags, &io->msg.uaddr,
2245                                         &io->msg.iov);
2246 #else
2247         return 0;
2248 #endif
2249 }
2250
2251 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2252                       bool force_nonblock)
2253 {
2254 #if defined(CONFIG_NET)
2255         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2256         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2257         struct socket *sock;
2258         int ret;
2259
2260         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2261                 return -EINVAL;
2262
2263         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
2264         if (sock) {
2265                 struct user_msghdr __user *msg;
2266                 struct io_async_ctx io;
2267                 struct sockaddr_storage addr;
2268                 unsigned flags;
2269
2270                 flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2271                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
2272                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2273                 else if (force_nonblock)
2274                         flags |= MSG_DONTWAIT;
2275
2276                 msg = (struct user_msghdr __user *) (unsigned long)
2277                         READ_ONCE(sqe->addr);
2278                 if (req->io) {
2279                         kmsg = &req->io->msg;
2280                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2281                         /* if iov is set, it's allocated already */
2282                         if (!kmsg->iov)
2283                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
2284                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
2285                 } else {
2286                         kmsg = &io.msg;
2287                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
2288                         ret = io_recvmsg_prep(req, &io);
2289                         if (ret)
2290                                 goto out;
2291                 }
2292
2293                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, msg, kmsg->uaddr, flags);
2294                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
2295                         if (req->io)
2296                                 return -EAGAIN;
2297                         if (io_alloc_async_ctx(req))
2298                                 return -ENOMEM;
2299                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
2300                         req->work.func = io_sendrecv_async;
2301                         return -EAGAIN;
2302                 }
2303                 if (ret == -ERESTARTSYS)
2304                         ret = -EINTR;
2305         }
2306
2307 out:
2308         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
2309                 kfree(kmsg->iov);
2310         io_cqring_add_event(req, ret);
2311         if (ret < 0)
2312                 req_set_fail_links(req);
2313         io_put_req_find_next(req, nxt);
2314         return 0;
2315 #else
2316         return -EOPNOTSUPP;
2317 #endif
2318 }
2319
2320 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req)
2321 {
2322 #if defined(CONFIG_NET)
2323         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2324         struct io_accept *accept = &req->accept;
2325
2326         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2327                 return 0;
2328
2329         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
2330                 return -EINVAL;
2331         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
2332                 return -EINVAL;
2333
2334         accept->addr = (struct sockaddr __user *)
2335                                 (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2336         accept->addr_len = (int __user *) (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr2);
2337         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
2338         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2339         return 0;
2340 #else
2341         return -EOPNOTSUPP;
2342 #endif
2343 }
2344
2345 #if defined(CONFIG_NET)
2346 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2347                        bool force_nonblock)
2348 {
2349         struct io_accept *accept = &req->accept;
2350         unsigned file_flags;
2351         int ret;
2352
2353         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
2354         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
2355                                         accept->addr_len, accept->flags);
2356         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
2357                 return -EAGAIN;
2358         if (ret == -ERESTARTSYS)
2359                 ret = -EINTR;
2360         if (ret < 0)
2361                 req_set_fail_links(req);
2362         io_cqring_add_event(req, ret);
2363         io_put_req_find_next(req, nxt);
2364         return 0;
2365 }
2366
2367 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
2368 {
2369         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2370         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2371
2372         if (io_req_cancelled(req))
2373                 return;
2374         __io_accept(req, &nxt, false);
2375         if (nxt)
2376                 *workptr = &nxt->work;
2377 }
2378 #endif
2379
2380 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2381                      bool force_nonblock)
2382 {
2383 #if defined(CONFIG_NET)
2384         int ret;
2385
2386         ret = io_accept_prep(req);
2387         if (ret)
2388                 return ret;
2389
2390         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
2391         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
2392                 req->work.func = io_accept_finish;
2393                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NEEDS_FILES;
2394                 io_put_req(req);
2395                 return -EAGAIN;
2396         }
2397         return 0;
2398 #else
2399         return -EOPNOTSUPP;
2400 #endif
2401 }
2402
2403 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
2404 {
2405 #if defined(CONFIG_NET)
2406         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2407         struct sockaddr __user *addr;
2408         int addr_len;
2409
2410         addr = (struct sockaddr __user *) (unsigned long) READ_ONCE(sqe->addr);
2411         addr_len = READ_ONCE(sqe->addr2);
2412         return move_addr_to_kernel(addr, addr_len, &io->connect.address);
2413 #else
2414         return 0;
2415 #endif
2416 }
2417
2418 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2419                       bool force_nonblock)
2420 {
2421 #if defined(CONFIG_NET)
2422         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2423         struct io_async_ctx __io, *io;
2424         unsigned file_flags;
2425         int addr_len, ret;
2426
2427         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
2428                 return -EINVAL;
2429         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2430                 return -EINVAL;
2431
2432         addr_len = READ_ONCE(sqe->addr2);
2433         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
2434
2435         if (req->io) {
2436                 io = req->io;
2437         } else {
2438                 ret = io_connect_prep(req, &__io);
2439                 if (ret)
2440                         goto out;
2441                 io = &__io;
2442         }
2443
2444         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address, addr_len,
2445                                         file_flags);
2446         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
2447                 if (req->io)
2448                         return -EAGAIN;
2449                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
2450                         ret = -ENOMEM;
2451                         goto out;
2452                 }
2453                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
2454                 return -EAGAIN;
2455         }
2456         if (ret == -ERESTARTSYS)
2457                 ret = -EINTR;
2458 out:
2459         if (ret < 0)
2460                 req_set_fail_links(req);
2461         io_cqring_add_event(req, ret);
2462         io_put_req_find_next(req, nxt);
2463         return 0;
2464 #else
2465         return -EOPNOTSUPP;
2466 #endif
2467 }
2468
2469 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
2470 {
2471         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2472
2473         spin_lock(&poll->head->lock);
2474         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2475         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
2476                 list_del_init(&poll->wait.entry);
2477                 io_queue_async_work(req);
2478         }
2479         spin_unlock(&poll->head->lock);
2480         hash_del(&req->hash_node);
2481 }
2482
2483 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
2484 {
2485         struct hlist_node *tmp;
2486         struct io_kiocb *req;
2487         int i;
2488
2489         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2490         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
2491                 struct hlist_head *list;
2492
2493                 list = &ctx->cancel_hash[i];
2494                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
2495                         io_poll_remove_one(req);
2496         }
2497         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2498 }
2499
2500 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
2501 {
2502         struct hlist_head *list;
2503         struct io_kiocb *req;
2504
2505         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
2506         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
2507                 if (sqe_addr == req->user_data) {
2508                         io_poll_remove_one(req);
2509                         return 0;
2510                 }
2511         }
2512
2513         return -ENOENT;
2514 }
2515
2516 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req)
2517 {
2518         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2519
2520         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2521                 return 0;
2522         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2523                 return -EINVAL;
2524         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
2525             sqe->poll_events)
2526                 return -EINVAL;
2527
2528         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2529         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2530         return 0;
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
2535  * and remove it if found.
2536  */
2537 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
2538 {
2539         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2540         u64 addr;
2541         int ret;
2542
2543         ret = io_poll_remove_prep(req);
2544         if (ret)
2545                 return ret;
2546
2547         addr = req->poll.addr;
2548         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2549         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
2550         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2551
2552         io_cqring_add_event(req, ret);
2553         if (ret < 0)
2554                 req_set_fail_links(req);
2555         io_put_req(req);
2556         return 0;
2557 }
2558
2559 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
2560 {
2561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2562
2563         req->poll.done = true;
2564         if (error)
2565                 io_cqring_fill_event(req, error);
2566         else
2567                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
2568         io_commit_cqring(ctx);
2569 }
2570
2571 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
2572 {
2573         struct io_wq_work *work = *workptr;
2574         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2575         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2576         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
2577         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2578         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2579         __poll_t mask = 0;
2580         int ret = 0;
2581
2582         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2583                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2584                 ret = -ECANCELED;
2585         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
2586                 ret = -ECANCELED;
2587         }
2588
2589         if (ret != -ECANCELED)
2590                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
2591
2592         /*
2593          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
2594          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
2595          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
2596          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
2597          * avoid further branches in the fast path.
2598          */
2599         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2600         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
2601                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
2602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2603                 return;
2604         }
2605         hash_del(&req->hash_node);
2606         io_poll_complete(req, mask, ret);
2607         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2608
2609         io_cqring_ev_posted(ctx);
2610
2611         if (ret < 0)
2612                 req_set_fail_links(req);
2613         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2614         if (nxt)
2615                 *workptr = &nxt->work;
2616 }
2617
2618 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
2619                         void *key)
2620 {
2621         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
2622         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
2623         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2624         __poll_t mask = key_to_poll(key);
2625         unsigned long flags;
2626
2627         /* for instances that support it check for an event match first: */
2628         if (mask && !(mask & poll->events))
2629                 return 0;
2630
2631         list_del_init(&poll->wait.entry);
2632
2633         /*
2634          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
2635          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
2636          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
2637          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
2638          */
2639         if (mask && spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
2640                 hash_del(&req->hash_node);
2641                 io_poll_complete(req, mask, 0);
2642                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
2643                 io_put_req(req);
2644                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2645
2646                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2647         } else {
2648                 io_queue_async_work(req);
2649         }
2650
2651         return 1;
2652 }
2653
2654 struct io_poll_table {
2655         struct poll_table_struct pt;
2656         struct io_kiocb *req;
2657         int error;
2658 };
2659
2660 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
2661                                struct poll_table_struct *p)
2662 {
2663         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
2664
2665         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
2666                 pt->error = -EINVAL;
2667                 return;
2668         }
2669
2670         pt->error = 0;
2671         pt->req->poll.head = head;
2672         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
2673 }
2674
2675 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
2676 {
2677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2678         struct hlist_head *list;
2679
2680         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
2681         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
2682 }
2683
2684 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req)
2685 {
2686         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2687         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2688         u16 events;
2689
2690         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2691                 return 0;
2692         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2693                 return -EINVAL;
2694         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
2695                 return -EINVAL;
2696         if (!poll->file)
2697                 return -EBADF;
2698
2699         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2700         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
2701         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
2702         return 0;
2703 }
2704
2705 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
2706 {
2707         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
2708         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2709         struct io_poll_table ipt;
2710         bool cancel = false;
2711         __poll_t mask;
2712         int ret;
2713
2714         ret = io_poll_add_prep(req);
2715         if (ret)
2716                 return ret;
2717
2718         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
2719         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
2720
2721         poll->head = NULL;
2722         poll->done = false;
2723         poll->canceled = false;
2724
2725         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
2726         ipt.pt._key = poll->events;
2727         ipt.req = req;
2728         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
2729
2730         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
2731         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
2732         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
2733         poll->wait.private = poll;
2734
2735         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
2736
2737         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
2738
2739         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2740         if (likely(poll->head)) {
2741                 spin_lock(&poll->head->lock);
2742                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
2743                         if (ipt.error)
2744                                 cancel = true;
2745                         ipt.error = 0;
2746                         mask = 0;
2747                 }
2748                 if (mask || ipt.error)
2749                         list_del_init(&poll->wait.entry);
2750                 else if (cancel)
2751                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
2752                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
2753                         io_poll_req_insert(req);
2754                 spin_unlock(&poll->head->lock);
2755         }
2756         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
2757                 ipt.error = 0;
2758                 io_poll_complete(req, mask, 0);
2759         }
2760         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2761
2762         if (mask) {
2763                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2764                 io_put_req_find_next(req, nxt);
2765         }
2766         return ipt.error;
2767 }
2768
2769 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
2770 {
2771         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
2772                                                 struct io_timeout_data, timer);
2773         struct io_kiocb *req = data->req;
2774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2775         unsigned long flags;
2776
2777         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
2778
2779         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2780         /*
2781          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
2782          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
2783          */
2784         if (!list_empty(&req->list)) {
2785                 struct io_kiocb *prev;
2786
2787                 /*
2788                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
2789                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
2790                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
2791                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
2792                  */
2793                 prev = req;
2794                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
2795                         prev->sequence++;
2796                 list_del_init(&req->list);
2797         }
2798
2799         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
2800         io_commit_cqring(ctx);
2801         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2802
2803         io_cqring_ev_posted(ctx);
2804         req_set_fail_links(req);
2805         io_put_req(req);
2806         return HRTIMER_NORESTART;
2807 }
2808
2809 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
2810 {
2811         struct io_kiocb *req;
2812         int ret = -ENOENT;
2813
2814         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
2815                 if (user_data == req->user_data) {
2816                         list_del_init(&req->list);
2817                         ret = 0;
2818                         break;
2819                 }
2820         }
2821
2822         if (ret == -ENOENT)
2823                 return ret;
2824
2825         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
2826         if (ret == -1)
2827                 return -EALREADY;
2828
2829         req_set_fail_links(req);
2830         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
2831         io_put_req(req);
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req)
2836 {
2837         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2838
2839         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
2840                 return 0;
2841         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2842                 return -EINVAL;
2843         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
2844                 return -EINVAL;
2845
2846         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2847         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
2848         if (req->timeout.flags)
2849                 return -EINVAL;
2850
2851         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
2852         return 0;
2853 }
2854
2855 /*
2856  * Remove or update an existing timeout command
2857  */
2858 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
2859 {
2860         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2861         int ret;
2862
2863         ret = io_timeout_remove_prep(req);
2864         if (ret)
2865                 return ret;
2866
2867         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2868         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
2869
2870         io_cqring_fill_event(req, ret);
2871         io_commit_cqring(ctx);
2872         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2873         io_cqring_ev_posted(ctx);
2874         if (ret < 0)
2875                 req_set_fail_links(req);
2876         io_put_req(req);
2877         return 0;
2878 }
2879
2880 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io,
2881                            bool is_timeout_link)
2882 {
2883         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2884         struct io_timeout_data *data;
2885         unsigned flags;
2886
2887         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2888                 return -EINVAL;
2889         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
2890                 return -EINVAL;
2891         if (sqe->off && is_timeout_link)
2892                 return -EINVAL;
2893         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
2894         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
2895                 return -EINVAL;
2896
2897         data = &io->timeout;
2898         data->req = req;
2899         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
2900
2901         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
2902                 return -EFAULT;
2903
2904         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
2905                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
2906         else
2907                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
2908
2909         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
2914 {
2915         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
2916         unsigned count;
2917         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2918         struct io_timeout_data *data;
2919         struct list_head *entry;
2920         unsigned span = 0;
2921         int ret;
2922
2923         if (!req->io) {
2924                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2925                         return -ENOMEM;
2926                 ret = io_timeout_prep(req, req->io, false);
2927                 if (ret)
2928                         return ret;
2929         }
2930         data = &req->io->timeout;
2931
2932         /*
2933          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
2934          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
2935          * a pure timeout request, sequence isn't used.
2936          */
2937         count = READ_ONCE(sqe->off);
2938         if (!count) {
2939                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
2940                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2941                 entry = ctx->timeout_list.prev;
2942                 goto add;
2943         }
2944
2945         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
2946         data->seq_offset = count;
2947
2948         /*
2949          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
2950          * the one we need first.
2951          */
2952         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2953         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
2954                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
2955                 unsigned nxt_sq_head;
2956                 long long tmp, tmp_nxt;
2957                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
2958
2959                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
2960                         continue;
2961
2962                 /*
2963                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
2964                  * long to store it.
2965                  */
2966                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
2967                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
2968                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
2969
2970                 /*
2971                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
2972                  * once there is some timeout req still be valid.
2973                  */
2974                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
2975                         tmp += UINT_MAX;
2976
2977                 if (tmp > tmp_nxt)
2978                         break;
2979
2980                 /*
2981                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
2982                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
2983                  */
2984                 span++;
2985                 nxt->sequence++;
2986         }
2987         req->sequence -= span;
2988 add:
2989         list_add(&req->list, entry);
2990         data->timer.function = io_timeout_fn;
2991         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
2992         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2993         return 0;
2994 }
2995
2996 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
2997 {
2998         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2999
3000         return req->user_data == (unsigned long) data;
3001 }
3002
3003 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
3004 {
3005         enum io_wq_cancel cancel_ret;
3006         int ret = 0;
3007
3008         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
3009         switch (cancel_ret) {
3010         case IO_WQ_CANCEL_OK:
3011                 ret = 0;
3012                 break;
3013         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
3014                 ret = -EALREADY;
3015                 break;
3016         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
3017                 ret = -ENOENT;
3018                 break;
3019         }
3020
3021         return ret;
3022 }
3023
3024 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
3025                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
3026                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
3027 {
3028         unsigned long flags;
3029         int ret;
3030
3031         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
3032         if (ret != -ENOENT) {
3033                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3034                 goto done;
3035         }
3036
3037         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3038         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
3039         if (ret != -ENOENT)
3040                 goto done;
3041         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
3042 done:
3043         if (!ret)
3044                 ret = success_ret;
3045         io_cqring_fill_event(req, ret);
3046         io_commit_cqring(ctx);
3047         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3048         io_cqring_ev_posted(ctx);
3049
3050         if (ret < 0)
3051                 req_set_fail_links(req);
3052         io_put_req_find_next(req, nxt);
3053 }
3054
3055 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req)
3056 {
3057         const struct io_uring_sqe *sqe = req->sqe;
3058
3059         if (req->flags & REQ_F_PREPPED)
3060                 return 0;
3061         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3062                 return -EINVAL;
3063         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
3064             sqe->cancel_flags)
3065                 return -EINVAL;
3066
3067         req->flags |= REQ_F_PREPPED;
3068         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3069         return 0;
3070 }
3071
3072 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3073 {
3074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3075         int ret;
3076
3077         ret = io_async_cancel_prep(req);
3078         if (ret)
3079                 return ret;
3080
3081         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
3082         return 0;
3083 }
3084
3085 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
3086 {
3087         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3088         struct io_async_ctx *io = req->io;
3089         struct iov_iter iter;
3090         ssize_t ret = 0;
3091
3092         switch (req->opcode) {
3093         case IORING_OP_NOP:
3094                 break;
3095         case IORING_OP_READV:
3096         case IORING_OP_READ_FIXED:
3097                 /* ensure prep does right import */
3098                 req->io = NULL;
3099                 ret = io_read_prep(req, &iovec, &iter, true);
3100                 req->io = io;
3101                 if (ret < 0)
3102                         break;
3103                 io_req_map_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
3104                 ret = 0;
3105                 break;
3106         case IORING_OP_WRITEV:
3107         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
3108                 /* ensure prep does right import */
3109                 req->io = NULL;
3110                 ret = io_write_prep(req, &iovec, &iter, true);
3111                 req->io = io;
3112                 if (ret < 0)
3113                         break;
3114                 io_req_map_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
3115                 ret = 0;
3116                 break;
3117         case IORING_OP_POLL_ADD:
3118                 ret = io_poll_add_prep(req);
3119                 break;
3120         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3121                 ret = io_poll_remove_prep(req);
3122                 break;
3123         case IORING_OP_FSYNC:
3124                 ret = io_prep_fsync(req);
3125                 break;
3126         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
3127                 ret = io_prep_sfr(req);
3128                 break;
3129         case IORING_OP_SENDMSG:
3130                 ret = io_sendmsg_prep(req, io);
3131                 break;
3132         case IORING_OP_RECVMSG:
3133                 ret = io_recvmsg_prep(req, io);
3134                 break;
3135         case IORING_OP_CONNECT:
3136                 ret = io_connect_prep(req, io);
3137                 break;
3138         case IORING_OP_TIMEOUT:
3139                 ret = io_timeout_prep(req, io, false);
3140                 break;
3141         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3142                 ret = io_timeout_remove_prep(req);
3143                 break;
3144         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3145                 ret = io_async_cancel_prep(req);
3146                 break;
3147         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
3148                 ret = io_timeout_prep(req, io, true);
3149                 break;
3150         case IORING_OP_ACCEPT:
3151                 ret = io_accept_prep(req);
3152                 break;
3153         default:
3154                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
3155                                 req->opcode);
3156                 ret = -EINVAL;
3157                 break;
3158         }
3159
3160         return ret;
3161 }
3162
3163 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
3164 {
3165         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3166         int ret;
3167
3168         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
3169         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
3170                 return 0;
3171
3172         if (io_alloc_async_ctx(req))
3173                 return -EAGAIN;
3174
3175         ret = io_req_defer_prep(req);
3176         if (ret < 0)
3177                 return ret;
3178
3179         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3180         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
3181                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3182                 return 0;
3183         }
3184
3185         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
3186         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
3187         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3188         return -EIOCBQUEUED;
3189 }
3190
3191 __attribute__((nonnull))
3192 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3193                         bool force_nonblock)
3194 {
3195         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3196         int ret;
3197
3198         switch (req->opcode) {
3199         case IORING_OP_NOP:
3200                 ret = io_nop(req);
3201                 break;
3202         case IORING_OP_READV:
3203                 if (unlikely(req->sqe->buf_index))
3204                         return -EINVAL;
3205                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
3206                 break;
3207         case IORING_OP_WRITEV:
3208                 if (unlikely(req->sqe->buf_index))
3209                         return -EINVAL;
3210                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
3211                 break;
3212         case IORING_OP_READ_FIXED:
3213                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
3214                 break;
3215         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
3216                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
3217                 break;
3218         case IORING_OP_FSYNC:
3219                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
3220                 break;
3221         case IORING_OP_POLL_ADD:
3222                 ret = io_poll_add(req, nxt);
3223                 break;
3224         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3225                 ret = io_poll_remove(req);
3226                 break;
3227         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
3228                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
3229                 break;
3230         case IORING_OP_SENDMSG:
3231                 ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
3232                 break;
3233         case IORING_OP_RECVMSG:
3234                 ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
3235                 break;
3236         case IORING_OP_TIMEOUT:
3237                 ret = io_timeout(req);
3238                 break;
3239         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3240                 ret = io_timeout_remove(req);
3241                 break;
3242         case IORING_OP_ACCEPT:
3243                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3244                 break;
3245         case IORING_OP_CONNECT:
3246                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
3247                 break;
3248         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3249                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
3250                 break;
3251         default:
3252                 ret = -EINVAL;
3253                 break;
3254         }
3255
3256         if (ret)
3257                 return ret;
3258
3259         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3260                 if (req->result == -EAGAIN)
3261                         return -EAGAIN;
3262
3263                 io_iopoll_req_issued(req);
3264         }
3265
3266         return 0;
3267 }
3268
3269 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
3270 {
3271         struct io_wq_work *work = *workptr;
3272         struct io_kiocb *link = work->data;
3273
3274         io_queue_linked_timeout(link);
3275         work->func = io_wq_submit_work;
3276 }
3277
3278 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
3279 {
3280         struct io_wq_work *work = *workptr;
3281         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3282         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3283         int ret = 0;
3284
3285         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
3286                 ret = -ECANCELED;
3287
3288         if (!ret) {
3289                 req->has_user = (work->flags & IO_WQ_WORK_HAS_MM) != 0;
3290                 req->in_async = true;
3291                 do {
3292                         ret = io_issue_sqe(req, &nxt, false);
3293                         /*
3294                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
3295                          * forcing a sync submission from here, since we can't
3296                          * wait for request slots on the block side.
3297                          */
3298                         if (ret != -EAGAIN)
3299                                 break;
3300                         cond_resched();
3301                 } while (1);
3302         }
3303
3304         /* drop submission reference */
3305         io_put_req(req);
3306
3307         if (ret) {
3308                 req_set_fail_links(req);
3309                 io_cqring_add_event(req, ret);
3310                 io_put_req(req);
3311         }
3312
3313         /* if a dependent link is ready, pass it back */
3314         if (!ret && nxt) {
3315                 struct io_kiocb *link;
3316
3317                 io_prep_async_work(nxt, &link);
3318                 *workptr = &nxt->work;
3319                 if (link) {
3320                         nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
3321                         nxt->work.func = io_link_work_cb;
3322                         nxt->work.data = link;
3323                 }
3324         }
3325 }
3326
3327 static bool io_req_op_valid(int op)
3328 {
3329         return op >= IORING_OP_NOP && op < IORING_OP_LAST;
3330 }
3331
3332 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req)
3333 {
3334         switch (req->opcode) {
3335         case IORING_OP_NOP:
3336         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
3337         case IORING_OP_TIMEOUT:
3338         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
3339         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
3340         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
3341                 return 0;
3342         default:
3343                 if (io_req_op_valid(req->opcode))
3344                         return 1;
3345                 return -EINVAL;
3346         }
3347 }
3348
3349 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
3350                                               int index)
3351 {
3352         struct fixed_file_table *table;
3353
3354         table = &ctx->file_table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
3355         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
3356 }
3357
3358 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req)
3359 {
3360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3361         unsigned flags;
3362         int fd, ret;
3363
3364         flags = READ_ONCE(req->sqe->flags);
3365         fd = READ_ONCE(req->sqe->fd);
3366
3367         if (flags & IOSQE_IO_DRAIN)
3368                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
3369
3370         ret = io_req_needs_file(req);
3371         if (ret <= 0)
3372                 return ret;
3373
3374         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
3375                 if (unlikely(!ctx->file_table ||
3376                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
3377                         return -EBADF;
3378                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
3379                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
3380                 if (!req->file)
3381                         return -EBADF;
3382                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
3383         } else {
3384                 if (req->needs_fixed_file)
3385                         return -EBADF;
3386                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
3387                 req->file = io_file_get(state, fd);
3388                 if (unlikely(!req->file))
3389                         return -EBADF;
3390         }
3391
3392         return 0;
3393 }
3394
3395 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
3396 {
3397         int ret = -EBADF;
3398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3399
3400         rcu_read_lock();
3401         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
3402         /*
3403          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
3404          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
3405          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
3406          * this operation if it has.
3407          */
3408         if (fcheck(req->ring_fd) == req->ring_file) {
3409                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
3410                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
3411                 req->work.files = current->files;
3412                 ret = 0;
3413         }
3414         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
3415         rcu_read_unlock();
3416
3417         return ret;
3418 }
3419
3420 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3421 {
3422         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3423                                                 struct io_timeout_data, timer);
3424         struct io_kiocb *req = data->req;
3425         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3426         struct io_kiocb *prev = NULL;
3427         unsigned long flags;
3428
3429         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3430
3431         /*
3432          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
3433          * race with the completion of the linked work.
3434          */
3435         if (!list_empty(&req->link_list)) {
3436                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
3437                                   link_list);
3438                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
3439                         list_del_init(&req->link_list);
3440                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
3441                 } else
3442                         prev = NULL;
3443         }
3444
3445         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3446
3447         if (prev) {
3448                 req_set_fail_links(prev);
3449                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
3450                                                 -ETIME);
3451                 io_put_req(prev);
3452         } else {
3453                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
3454                 io_put_req(req);
3455         }
3456         return HRTIMER_NORESTART;
3457 }
3458
3459 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
3460 {
3461         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3462
3463         /*
3464          * If the list is now empty, then our linked request finished before
3465          * we got a chance to setup the timer
3466          */
3467         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3468         if (!list_empty(&req->link_list)) {
3469                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
3470
3471                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
3472                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
3473                                 data->mode);
3474         }
3475         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3476
3477         /* drop submission reference */
3478         io_put_req(req);
3479 }
3480
3481 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
3482 {
3483         struct io_kiocb *nxt;
3484
3485         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
3486                 return NULL;
3487
3488         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
3489                                         link_list);
3490         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
3491                 return NULL;
3492
3493         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
3494         return nxt;
3495 }
3496
3497 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
3498 {
3499         struct io_kiocb *linked_timeout;
3500         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3501         int ret;
3502
3503 again:
3504         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
3505
3506         ret = io_issue_sqe(req, &nxt, true);
3507
3508         /*
3509          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
3510          * doesn't support non-blocking read/write attempts
3511          */
3512         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
3513             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
3514                 if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_NEEDS_FILES) {
3515                         ret = io_grab_files(req);
3516                         if (ret)
3517                                 goto err;
3518                 }
3519
3520                 /*
3521                  * Queued up for async execution, worker will release
3522                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
3523                  */
3524                 io_queue_async_work(req);
3525                 goto done_req;
3526         }
3527
3528 err:
3529         /* drop submission reference */
3530         io_put_req(req);
3531
3532         if (linked_timeout) {
3533                 if (!ret)
3534                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
3535                 else
3536                         io_put_req(linked_timeout);
3537         }
3538
3539         /* and drop final reference, if we failed */
3540         if (ret) {
3541                 io_cqring_add_event(req, ret);
3542                 req_set_fail_links(req);
3543                 io_put_req(req);
3544         }
3545 done_req:
3546         if (nxt) {
3547                 req = nxt;
3548                 nxt = NULL;
3549                 goto again;
3550         }
3551 }
3552
3553 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
3554 {
3555         int ret;
3556
3557         if (unlikely(req->ctx->drain_next)) {
3558                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
3559                 req->ctx->drain_next = false;
3560         }
3561         req->ctx->drain_next = (req->flags & REQ_F_DRAIN_LINK);
3562
3563         ret = io_req_defer(req);
3564         if (ret) {
3565                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
3566                         io_cqring_add_event(req, ret);
3567                         req_set_fail_links(req);
3568                         io_double_put_req(req);
3569                 }
3570         } else
3571                 __io_queue_sqe(req);
3572 }
3573
3574 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
3575 {
3576         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
3577                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
3578                 io_double_put_req(req);
3579         } else
3580                 io_queue_sqe(req);
3581 }
3582
3583 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
3584                                 IOSQE_IO_HARDLINK)
3585
3586 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_submit_state *state,
3587                           struct io_kiocb **link)
3588 {
3589         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3590         int ret;
3591
3592         /* enforce forwards compatibility on users */
3593         if (unlikely(req->sqe->flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
3594                 ret = -EINVAL;
3595                 goto err_req;
3596         }
3597
3598         ret = io_req_set_file(state, req);
3599         if (unlikely(ret)) {
3600 err_req:
3601                 io_cqring_add_event(req, ret);
3602                 io_double_put_req(req);
3603                 return false;
3604         }
3605
3606         /*
3607          * If we already have a head request, queue this one for async
3608          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
3609          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
3610          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
3611          * conditions are true (normal request), then just queue it.
3612          */
3613         if (*link) {
3614                 struct io_kiocb *prev = *link;
3615
3616                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_DRAIN)
3617                         (*link)->flags |= REQ_F_DRAIN_LINK | REQ_F_IO_DRAIN;
3618
3619                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_HARDLINK)
3620                         req->flags |= REQ_F_HARDLINK;
3621
3622                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3623                         ret = -EAGAIN;
3624                         goto err_req;
3625                 }
3626
3627                 ret = io_req_defer_prep(req);
3628                 if (ret) {
3629                         /* fail even hard links since we don't submit */
3630                         prev->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
3631                         goto err_req;
3632                 }
3633                 trace_io_uring_link(ctx, req, prev);
3634                 list_add_tail(&req->link_list, &prev->link_list);
3635         } else if (req->sqe->flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
3636                 req->flags |= REQ_F_LINK;
3637                 if (req->sqe->flags & IOSQE_IO_HARDLINK)
3638                         req->flags |= REQ_F_HARDLINK;
3639
3640                 INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
3641                 *link = req;
3642         } else {
3643                 io_queue_sqe(req);
3644         }
3645
3646         return true;
3647 }
3648
3649 /*
3650  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
3651  */
3652 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
3653 {
3654         blk_finish_plug(&state->plug);
3655         io_file_put(state);
3656         if (state->free_reqs)
3657                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs,
3658                                         &state->reqs[state->cur_req]);
3659 }
3660
3661 /*
3662  * Start submission side cache.
3663  */
3664 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
3665                                   unsigned int max_ios)
3666 {
3667         blk_start_plug(&state->plug);
3668         state->free_reqs = 0;
3669         state->file = NULL;
3670         state->ios_left = max_ios;
3671 }
3672
3673 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
3674 {
3675         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3676
3677         if (ctx->cached_sq_head != READ_ONCE(rings->sq.head)) {
3678                 /*
3679                  * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
3680                  * since once we write the new head, the application could
3681                  * write new data to them.
3682                  */
3683                 smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
3684         }
3685 }
3686
3687 /*
3688  * Fetch an sqe, if one is available. Note that req->sqe will point to memory
3689  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
3690  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
3691  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
3692  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
3693  * prevent a re-load down the line.
3694  */
3695 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
3696 {
3697         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3698         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
3699         unsigned head;
3700
3701         /*
3702          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
3703          *
3704          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
3705          *    head updates.
3706          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
3707          *    though the application is the one updating it.
3708          */
3709         head = ctx->cached_sq_head;
3710         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
3711         if (unlikely(head == smp_load_acquire(&rings->sq.tail)))
3712                 return false;
3713
3714         head = READ_ONCE(sq_array[head & ctx->sq_mask]);
3715         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
3716                 /*
3717                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
3718                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
3719                  * link list.
3720                  */
3721                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
3722                 req->sqe = &ctx->sq_sqes[head];
3723                 req->opcode = READ_ONCE(req->sqe->opcode);
3724                 req->user_data = READ_ONCE(req->sqe->user_data);
3725                 ctx->cached_sq_head++;
3726                 return true;
3727         }
3728
3729         /* drop invalid entries */
3730         ctx->cached_sq_head++;
3731         ctx->cached_sq_dropped++;
3732         WRITE_ONCE(rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
3733         return false;
3734 }
3735
3736 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
3737                           struct file *ring_file, int ring_fd,
3738                           struct mm_struct **mm, bool async)
3739 {
3740         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
3741         struct io_kiocb *link = NULL;
3742         int i, submitted = 0;
3743         bool mm_fault = false;
3744
3745         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
3746         if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
3747             !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
3748                 return -EBUSY;
3749
3750         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
3751                 io_submit_state_start(&state, nr);
3752                 statep = &state;
3753         }
3754
3755         for (i = 0; i < nr; i++) {
3756                 struct io_kiocb *req;
3757                 unsigned int sqe_flags;
3758
3759                 req = io_get_req(ctx, statep);
3760                 if (unlikely(!req)) {
3761                         if (!submitted)
3762                                 submitted = -EAGAIN;
3763                         break;
3764                 }
3765                 if (!io_get_sqring(ctx, req)) {
3766                         __io_free_req(req);
3767                         break;
3768                 }
3769
3770                 if (io_req_needs_user(req) && !*mm) {
3771                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
3772                         if (!mm_fault) {
3773                                 use_mm(ctx->sqo_mm);
3774                                 *mm = ctx->sqo_mm;
3775                         }
3776                 }
3777
3778                 submitted++;
3779                 sqe_flags = req->sqe->flags;
3780
3781                 req->ring_file = ring_file;
3782                 req->ring_fd = ring_fd;
3783                 req->has_user = *mm != NULL;
3784                 req->in_async = async;
3785                 req->needs_fixed_file = async;
3786                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->user_data, true, async);
3787                 if (!io_submit_sqe(req, statep, &link))
3788                         break;
3789                 /*
3790                  * If previous wasn't linked and we have a linked command,
3791                  * that's the end of the chain. Submit the previous link.
3792                  */
3793                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) && link) {
3794                         io_queue_link_head(link);
3795                         link = NULL;
3796                 }
3797         }
3798
3799         if (link)
3800                 io_queue_link_head(link);
3801         if (statep)
3802                 io_submit_state_end(&state);
3803
3804          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
3805         io_commit_sqring(ctx);
3806
3807         return submitted;
3808 }
3809
3810 static int io_sq_thread(void *data)
3811 {
3812         struct io_ring_ctx *ctx = data;
3813         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
3814         const struct cred *old_cred;
3815         mm_segment_t old_fs;
3816         DEFINE_WAIT(wait);
3817         unsigned inflight;
3818         unsigned long timeout;
3819         int ret;
3820
3821         complete(&ctx->completions[1]);
3822
3823         old_fs = get_fs();
3824         set_fs(USER_DS);
3825         old_cred = override_creds(ctx->creds);
3826
3827         ret = timeout = inflight = 0;
3828         while (!kthread_should_park()) {
3829                 unsigned int to_submit;
3830
3831                 if (inflight) {
3832                         unsigned nr_events = 0;
3833
3834                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3835                                 /*
3836                                  * inflight is the count of the maximum possible
3837                                  * entries we submitted, but it can be smaller
3838                                  * if we dropped some of them. If we don't have
3839                                  * poll entries available, then we know that we
3840                                  * have nothing left to poll for. Reset the
3841                                  * inflight count to zero in that case.
3842                                  */
3843                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3844                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
3845                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
3846                                 else
3847                                         inflight = 0;
3848                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3849                         } else {
3850                                 /*
3851                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
3852                                  * We don't have to poll completions for that.
3853                                  */
3854                                 nr_events = inflight;
3855                         }
3856
3857                         inflight -= nr_events;
3858                         if (!inflight)
3859                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
3860                 }
3861
3862                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
3863
3864                 /*
3865                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
3866                  * to enter the kernel to reap and flush events.
3867                  */
3868                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
3869                         /*
3870                          * We're polling. If we're within the defined idle
3871                          * period, then let us spin without work before going
3872                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
3873                          * more IO, we should wait for the application to
3874                          * reap events and wake us up.
3875                          */
3876                         if (inflight ||
3877                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY)) {
3878                                 cond_resched();
3879                                 continue;
3880                         }
3881
3882                         /*
3883                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
3884                          * long periods (or over schedule()). Do this before
3885                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
3886                          * may sleep.
3887                          */
3888                         if (cur_mm) {
3889                                 unuse_mm(cur_mm);
3890                                 mmput(cur_mm);
3891                                 cur_mm = NULL;
3892                         }
3893
3894                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
3895                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
3896
3897                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
3898                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3899                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
3900                         smp_mb();
3901
3902                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
3903                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
3904                                 if (kthread_should_park()) {
3905                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3906                                         break;
3907                                 }
3908                                 if (signal_pending(current))
3909                                         flush_signals(current);
3910                                 schedule();
3911                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3912
3913                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3914                                 continue;
3915                         }
3916                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
3917
3918                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
3919                 }
3920
3921                 to_submit = min(to_submit, ctx->sq_entries);
3922                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3923                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
3924                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3925                 if (ret > 0)
3926                         inflight += ret;
3927         }
3928
3929         set_fs(old_fs);
3930         if (cur_mm) {
3931                 unuse_mm(cur_mm);
3932                 mmput(cur_mm);
3933         }
3934         revert_creds(old_cred);
3935
3936         kthread_parkme();
3937
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 struct io_wait_queue {
3942         struct wait_queue_entry wq;
3943         struct io_ring_ctx *ctx;
3944         unsigned to_wait;
3945         unsigned nr_timeouts;
3946 };
3947
3948 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
3949 {
3950         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
3951
3952         /*
3953          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
3954          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
3955          * regardless of event count.
3956          */
3957         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
3958                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
3959 }
3960
3961 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
3962                             int wake_flags, void *key)
3963 {
3964         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
3965                                                         wq);
3966
3967         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
3968         if (!io_should_wake(iowq, true))
3969                 return -1;
3970
3971         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
3972 }
3973
3974 /*
3975  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
3976  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
3977  */
3978 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
3979                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
3980 {
3981         struct io_wait_queue iowq = {
3982                 .wq = {
3983                         .private        = current,
3984                         .func           = io_wake_function,
3985                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
3986                 },
3987                 .ctx            = ctx,
3988                 .to_wait        = min_events,
3989         };
3990         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3991         int ret = 0;
3992
3993         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
3994                 return 0;
3995
3996         if (sig) {
3997 #ifdef CONFIG_COMPAT
3998                 if (in_compat_syscall())
3999                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
4000                                                       sigsz);
4001                 else
4002 #endif
4003                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
4004
4005                 if (ret)
4006                         return ret;
4007         }
4008
4009         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4010         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
4011         do {
4012                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
4013                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
4014                 if (io_should_wake(&iowq, false))
4015                         break;
4016                 schedule();
4017                 if (signal_pending(current)) {
4018                         ret = -EINTR;
4019                         break;
4020                 }
4021         } while (1);
4022         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
4023
4024         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
4025
4026         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
4027 }
4028
4029 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4030 {
4031 #if defined(CONFIG_UNIX)
4032         if (ctx->ring_sock) {
4033                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4034                 struct sk_buff *skb;
4035
4036                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
4037                         kfree_skb(skb);
4038         }
4039 #else
4040         int i;
4041
4042         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
4043                 struct file *file;
4044
4045                 file = io_file_from_index(ctx, i);
4046                 if (file)
4047                         fput(file);
4048         }
4049 #endif
4050 }
4051
4052 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4053 {
4054         unsigned nr_tables, i;
4055
4056         if (!ctx->file_table)
4057                 return -ENXIO;
4058
4059         __io_sqe_files_unregister(ctx);
4060         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4061         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
4062                 kfree(ctx->file_table[i].files);
4063         kfree(ctx->file_table);
4064         ctx->file_table = NULL;
4065         ctx->nr_user_files = 0;
4066         return 0;
4067 }
4068
4069 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
4070 {
4071         if (ctx->sqo_thread) {
4072                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
4073                 /*
4074                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
4075                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
4076                  * set to a single CPU.
4077                  */
4078                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
4079                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
4080                 ctx->sqo_thread = NULL;
4081         }
4082 }
4083
4084 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
4085 {
4086         io_sq_thread_stop(ctx);
4087
4088         if (ctx->io_wq) {
4089                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
4090                 ctx->io_wq = NULL;
4091         }
4092 }
4093
4094 #if defined(CONFIG_UNIX)
4095 static void io_destruct_skb(struct sk_buff *skb)
4096 {
4097         struct io_ring_ctx *ctx = skb->sk->sk_user_data;
4098
4099         if (ctx->io_wq)
4100                 io_wq_flush(ctx->io_wq);
4101
4102         unix_destruct_scm(skb);
4103 }
4104
4105 /*
4106  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
4107  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
4108  * loops in the file referencing.
4109  */
4110 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
4111 {
4112         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
4113         struct scm_fp_list *fpl;
4114         struct sk_buff *skb;
4115         int i, nr_files;
4116
4117         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
4118                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
4119
4120                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
4121                         return -EMFILE;
4122         }
4123
4124         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
4125         if (!fpl)
4126                 return -ENOMEM;
4127
4128         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
4129         if (!skb) {
4130                 kfree(fpl);
4131                 return -ENOMEM;
4132         }
4133
4134         skb->sk = sk;
4135
4136         nr_files = 0;
4137         fpl->user = get_uid(ctx->user);
4138         for (i = 0; i < nr; i++) {
4139                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
4140
4141                 if (!file)
4142                         continue;
4143                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
4144                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
4145                 nr_files++;
4146         }
4147
4148         if (nr_files) {
4149                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
4150                 fpl->count = nr_files;
4151                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
4152                 skb->destructor = io_destruct_skb;
4153                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
4154                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
4155
4156                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
4157                         fput(fpl->fp[i]);
4158         } else {
4159                 kfree_skb(skb);
4160                 kfree(fpl);
4161         }
4162
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 /*
4167  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
4168  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
4169  * garbage collection to take care of this problem for us.
4170  */
4171 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
4172 {
4173         unsigned left, total;
4174         int ret = 0;
4175
4176         total = 0;
4177         left = ctx->nr_user_files;
4178         while (left) {
4179                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
4180
4181                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
4182                 if (ret)
4183                         break;
4184                 left -= this_files;
4185                 total += this_files;
4186         }
4187
4188         if (!ret)
4189                 return 0;
4190
4191         while (total < ctx->nr_user_files) {
4192                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
4193
4194                 if (file)
4195                         fput(file);
4196                 total++;
4197         }
4198
4199         return ret;
4200 }
4201 #else
4202 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
4203 {
4204         return 0;
4205 }
4206 #endif
4207
4208 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
4209                                     unsigned nr_files)
4210 {
4211         int i;
4212
4213         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
4214                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_table[i];
4215                 unsigned this_files;
4216
4217                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4218                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
4219                                         GFP_KERNEL);
4220                 if (!table->files)
4221                         break;
4222                 nr_files -= this_files;
4223         }
4224
4225         if (i == nr_tables)
4226                 return 0;
4227
4228         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
4229                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_table[i];
4230                 kfree(table->files);
4231         }
4232         return 1;
4233 }
4234
4235 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4236                                  unsigned nr_args)
4237 {
4238         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
4239         unsigned nr_tables;
4240         int fd, ret = 0;
4241         unsigned i;
4242
4243         if (ctx->file_table)
4244                 return -EBUSY;
4245         if (!nr_args)
4246                 return -EINVAL;
4247         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
4248                 return -EMFILE;
4249
4250         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
4251         ctx->file_table = kcalloc(nr_tables, sizeof(struct fixed_file_table),
4252                                         GFP_KERNEL);
4253         if (!ctx->file_table)
4254                 return -ENOMEM;
4255
4256         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
4257                 kfree(ctx->file_table);
4258                 ctx->file_table = NULL;
4259                 return -ENOMEM;
4260         }
4261
4262         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
4263                 struct fixed_file_table *table;
4264                 unsigned index;
4265
4266                 ret = -EFAULT;
4267                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
4268                         break;
4269                 /* allow sparse sets */
4270                 if (fd == -1) {
4271                         ret = 0;
4272                         continue;
4273                 }
4274
4275                 table = &ctx->file_table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4276                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
4277                 table->files[index] = fget(fd);
4278
4279                 ret = -EBADF;
4280                 if (!table->files[index])
4281                         break;
4282                 /*
4283                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
4284                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
4285                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
4286                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
4287                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
4288                  */
4289                 if (table->files[index]->f_op == &io_uring_fops) {
4290                         fput(table->files[index]);
4291                         break;
4292                 }
4293                 ret = 0;
4294         }
4295
4296         if (ret) {
4297                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
4298                         struct file *file;
4299
4300                         file = io_file_from_index(ctx, i);
4301                         if (file)
4302                                 fput(file);
4303                 }
4304                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
4305                         kfree(ctx->file_table[i].files);
4306
4307                 kfree(ctx->file_table);
4308                 ctx->file_table = NULL;
4309                 ctx->nr_user_files = 0;
4310                 return ret;
4311         }
4312
4313         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
4314         if (ret)
4315                 io_sqe_files_unregister(ctx);
4316
4317         return ret;
4318 }
4319
4320 static void io_sqe_file_unregister(struct io_ring_ctx *ctx, int index)
4321 {
4322 #if defined(CONFIG_UNIX)
4323         struct file *file = io_file_from_index(ctx, index);
4324         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4325         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
4326         struct sk_buff *skb;
4327         int i;
4328
4329         __skb_queue_head_init(&list);
4330
4331         /*
4332          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
4333          * remove this entry and rearrange the file array.
4334          */
4335         skb = skb_dequeue(head);
4336         while (skb) {
4337                 struct scm_fp_list *fp;
4338
4339                 fp = UNIXCB(skb).fp;
4340                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
4341                         int left;
4342
4343                         if (fp->fp[i] != file)
4344                                 continue;
4345
4346                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
4347                         left = fp->count - 1 - i;
4348                         if (left) {
4349                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
4350                                                 left * sizeof(struct file *));
4351                         }
4352                         fp->count--;
4353                         if (!fp->count) {
4354                                 kfree_skb(skb);
4355                                 skb = NULL;
4356                         } else {
4357                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
4358                         }
4359                         fput(file);
4360                         file = NULL;
4361                         break;
4362                 }
4363
4364                 if (!file)
4365                         break;
4366
4367                 __skb_queue_tail(&list, skb);
4368
4369                 skb = skb_dequeue(head);
4370         }
4371
4372         if (skb_peek(&list)) {
4373                 spin_lock_irq(&head->lock);
4374                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
4375                         __skb_queue_tail(head, skb);
4376                 spin_unlock_irq(&head->lock);
4377         }
4378 #else
4379         fput(io_file_from_index(ctx, index));
4380 #endif
4381 }
4382
4383 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
4384                                 int index)
4385 {
4386 #if defined(CONFIG_UNIX)
4387         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
4388         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
4389         struct sk_buff *skb;
4390
4391         /*
4392          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
4393          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
4394          * and filling it in.
4395          */
4396         spin_lock_irq(&head->lock);
4397         skb = skb_peek(head);
4398         if (skb) {
4399                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
4400
4401                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
4402                         __skb_unlink(skb, head);
4403                         spin_unlock_irq(&head->lock);
4404                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
4405                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
4406                         fpl->count++;
4407                         spin_lock_irq(&head->lock);
4408                         __skb_queue_head(head, skb);
4409                 } else {
4410                         skb = NULL;
4411                 }
4412         }
4413         spin_unlock_irq(&head->lock);
4414
4415         if (skb) {
4416                 fput(file);
4417                 return 0;
4418         }
4419
4420         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
4421 #else
4422         return 0;
4423 #endif
4424 }
4425
4426 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4427                                unsigned nr_args)
4428 {
4429         struct io_uring_files_update up;
4430         __s32 __user *fds;
4431         int fd, i, err;
4432         __u32 done;
4433
4434         if (!ctx->file_table)
4435                 return -ENXIO;
4436         if (!nr_args)
4437                 return -EINVAL;
4438         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
4439                 return -EFAULT;
4440         if (check_add_overflow(up.offset, nr_args, &done))
4441                 return -EOVERFLOW;
4442         if (done > ctx->nr_user_files)
4443                 return -EINVAL;
4444
4445         done = 0;
4446         fds = (__s32 __user *) up.fds;
4447         while (nr_args) {
4448                 struct fixed_file_table *table;
4449                 unsigned index;
4450
4451                 err = 0;
4452                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
4453                         err = -EFAULT;
4454                         break;
4455                 }
4456                 i = array_index_nospec(up.offset, ctx->nr_user_files);
4457                 table = &ctx->file_table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4458                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
4459                 if (table->files[index]) {
4460                         io_sqe_file_unregister(ctx, i);
4461                         table->files[index] = NULL;
4462                 }
4463                 if (fd != -1) {
4464                         struct file *file;
4465
4466                         file = fget(fd);
4467                         if (!file) {
4468                                 err = -EBADF;
4469                                 break;
4470                         }
4471                         /*
4472                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
4473                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
4474                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
4475                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
4476                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
4477                          * support regular read/write anyway.
4478                          */
4479                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4480                                 fput(file);
4481                                 err = -EBADF;
4482                                 break;
4483                         }
4484                         table->files[index] = file;
4485                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
4486                         if (err)
4487                                 break;
4488                 }
4489                 nr_args--;
4490                 done++;
4491                 up.offset++;
4492         }
4493
4494         return done ? done : err;
4495 }
4496
4497 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
4498 {
4499         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4500
4501         io_put_req(req);
4502 }
4503
4504 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
4505 {
4506         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4507
4508         refcount_inc(&req->refs);
4509 }
4510
4511 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
4512                                struct io_uring_params *p)
4513 {
4514         struct io_wq_data data;
4515         unsigned concurrency;
4516         int ret;
4517
4518         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
4519         mmgrab(current->mm);
4520         ctx->sqo_mm = current->mm;
4521
4522         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
4523                 ret = -EPERM;
4524                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
4525                         goto err;
4526
4527                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
4528                 if (!ctx->sq_thread_idle)
4529                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
4530
4531                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
4532                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
4533
4534                         ret = -EINVAL;
4535                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
4536                                 goto err;
4537                         if (!cpu_online(cpu))
4538                                 goto err;
4539
4540                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
4541                                                         ctx, cpu,
4542                                                         "io_uring-sq");
4543                 } else {
4544                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
4545                                                         "io_uring-sq");
4546                 }
4547                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
4548                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
4549                         ctx->sqo_thread = NULL;
4550                         goto err;
4551                 }
4552                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
4553         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
4554                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
4555                 ret = -EINVAL;
4556                 goto err;
4557         }
4558
4559         data.mm = ctx->sqo_mm;
4560         data.user = ctx->user;
4561         data.creds = ctx->creds;
4562         data.get_work = io_get_work;
4563         data.put_work = io_put_work;
4564
4565         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
4566         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
4567         ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
4568         if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
4569                 ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
4570                 ctx->io_wq = NULL;
4571                 goto err;
4572         }
4573
4574         return 0;
4575 err:
4576         io_finish_async(ctx);
4577         mmdrop(ctx->sqo_mm);
4578         ctx->sqo_mm = NULL;
4579         return ret;
4580 }
4581
4582 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
4583 {
4584         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
4585 }
4586
4587 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
4588 {
4589         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
4590
4591         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
4592         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
4593
4594         do {
4595                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
4596                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
4597                 if (new_pages > page_limit)
4598                         return -ENOMEM;
4599         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
4600                                         new_pages) != cur_pages);
4601
4602         return 0;
4603 }
4604
4605 static void io_mem_free(void *ptr)
4606 {
4607         struct page *page;
4608
4609         if (!ptr)
4610                 return;
4611
4612         page = virt_to_head_page(ptr);
4613         if (put_page_testzero(page))
4614                 free_compound_page(page);
4615 }
4616
4617 static void *io_mem_alloc(size_t size)
4618 {
4619         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
4620                                 __GFP_NORETRY;
4621
4622         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
4623 }
4624
4625 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
4626                                 size_t *sq_offset)
4627 {
4628         struct io_rings *rings;
4629         size_t off, sq_array_size;
4630
4631         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
4632         if (off == SIZE_MAX)
4633                 return SIZE_MAX;
4634
4635 #ifdef CONFIG_SMP
4636         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
4637         if (off == 0)
4638                 return SIZE_MAX;
4639 #endif
4640
4641         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
4642         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
4643                 return SIZE_MAX;
4644
4645         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
4646                 return SIZE_MAX;
4647
4648         if (sq_offset)
4649                 *sq_offset = off;
4650
4651         return off;
4652 }
4653
4654 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
4655 {
4656         size_t pages;
4657
4658         pages = (size_t)1 << get_order(
4659                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
4660         pages += (size_t)1 << get_order(
4661                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
4662
4663         return pages;
4664 }
4665
4666 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4667 {
4668         int i, j;
4669
4670         if (!ctx->user_bufs)
4671                 return -ENXIO;
4672
4673         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
4674                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
4675
4676                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
4677                         put_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
4678
4679                 if (ctx->account_mem)
4680                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
4681                 kvfree(imu->bvec);
4682                 imu->nr_bvecs = 0;
4683         }
4684
4685         kfree(ctx->user_bufs);
4686         ctx->user_bufs = NULL;
4687         ctx->nr_user_bufs = 0;
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
4692                        void __user *arg, unsigned index)
4693 {
4694         struct iovec __user *src;
4695
4696 #ifdef CONFIG_COMPAT
4697         if (ctx->compat) {
4698                 struct compat_iovec __user *ciovs;
4699                 struct compat_iovec ciov;
4700
4701                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
4702                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
4703                         return -EFAULT;
4704
4705                 dst->iov_base = (void __user *) (unsigned long) ciov.iov_base;
4706                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
4707                 return 0;
4708         }
4709 #endif
4710         src = (struct iovec __user *) arg;
4711         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
4712                 return -EFAULT;
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
4717                                   unsigned nr_args)
4718 {
4719         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
4720         struct page **pages = NULL;
4721         int i, j, got_pages = 0;
4722         int ret = -EINVAL;
4723
4724         if (ctx->user_bufs)
4725                 return -EBUSY;
4726         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
4727                 return -EINVAL;
4728
4729         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
4730                                         GFP_KERNEL);
4731         if (!ctx->user_bufs)
4732                 return -ENOMEM;
4733
4734         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4735                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
4736                 unsigned long off, start, end, ubuf;
4737                 int pret, nr_pages;
4738                 struct iovec iov;
4739                 size_t size;
4740
4741                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
4742                 if (ret)
4743                         goto err;
4744
4745                 /*
4746                  * Don't impose further limits on the size and buffer
4747                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
4748                  * submitted if they are wrong.
4749                  */
4750                 ret = -EFAULT;
4751                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
4752                         goto err;
4753
4754                 /* arbitrary limit, but we need something */
4755                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
4756                         goto err;
4757
4758                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
4759                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
4760                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
4761                 nr_pages = end - start;
4762
4763                 if (ctx->account_mem) {
4764                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
4765                         if (ret)
4766                                 goto err;
4767                 }
4768
4769                 ret = 0;
4770                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
4771                         kfree(vmas);
4772                         kfree(pages);
4773                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
4774                                                 GFP_KERNEL);
4775                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
4776                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
4777                                         GFP_KERNEL);
4778                         if (!pages || !vmas) {
4779                                 ret = -ENOMEM;
4780                                 if (ctx->account_mem)
4781                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4782                                 goto err;
4783                         }
4784                         got_pages = nr_pages;
4785                 }
4786
4787                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
4788                                                 GFP_KERNEL);
4789                 ret = -ENOMEM;
4790                 if (!imu->bvec) {
4791                         if (ctx->account_mem)
4792                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4793                         goto err;
4794                 }
4795
4796                 ret = 0;
4797                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
4798                 pret = get_user_pages(ubuf, nr_pages,
4799                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
4800                                       pages, vmas);
4801                 if (pret == nr_pages) {
4802                         /* don't support file backed memory */
4803                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
4804                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
4805
4806                                 if (vma->vm_file &&
4807                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
4808                                         ret = -EOPNOTSUPP;
4809                                         break;
4810                                 }
4811                         }
4812                 } else {
4813                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
4814                 }
4815                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
4816                 if (ret) {
4817                         /*
4818                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
4819                          * release any pages we did get
4820                          */
4821                         if (pret > 0)
4822                                 put_user_pages(pages, pret);
4823                         if (ctx->account_mem)
4824                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
4825                         kvfree(imu->bvec);
4826                         goto err;
4827                 }
4828
4829                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
4830                 size = iov.iov_len;
4831                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
4832                         size_t vec_len;
4833
4834                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
4835                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
4836                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
4837                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
4838                         off = 0;
4839                         size -= vec_len;
4840                 }
4841                 /* store original address for later verification */
4842                 imu->ubuf = ubuf;
4843                 imu->len = iov.iov_len;
4844                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
4845
4846                 ctx->nr_user_bufs++;
4847         }
4848         kvfree(pages);
4849         kvfree(vmas);
4850         return 0;
4851 err:
4852         kvfree(pages);
4853         kvfree(vmas);
4854         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
4855         return ret;
4856 }
4857
4858 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
4859 {
4860         __s32 __user *fds = arg;
4861         int fd;
4862
4863         if (ctx->cq_ev_fd)
4864                 return -EBUSY;
4865
4866         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
4867                 return -EFAULT;
4868
4869         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
4870         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
4871                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
4872                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
4873                 return ret;
4874         }
4875
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
4880 {
4881         if (ctx->cq_ev_fd) {
4882                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
4883                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
4884                 return 0;
4885         }
4886
4887         return -ENXIO;
4888 }
4889
4890 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
4891 {
4892         io_finish_async(ctx);
4893         if (ctx->sqo_mm)
4894                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
4895
4896         io_iopoll_reap_events(ctx);
4897         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
4898         io_sqe_files_unregister(ctx);
4899         io_eventfd_unregister(ctx);
4900
4901 #if defined(CONFIG_UNIX)
4902         if (ctx->ring_sock) {
4903                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
4904                 sock_release(ctx->ring_sock);
4905         }
4906 #endif
4907
4908         io_mem_free(ctx->rings);
4909         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
4910
4911         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
4912         if (ctx->account_mem)
4913                 io_unaccount_mem(ctx->user,
4914                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
4915         free_uid(ctx->user);
4916         put_cred(ctx->creds);
4917         kfree(ctx->completions);
4918         kfree(ctx->cancel_hash);
4919         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
4920         kfree(ctx);
4921 }
4922
4923 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
4924 {
4925         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4926         __poll_t mask = 0;
4927
4928         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
4929         /*
4930          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
4931          * io_commit_cqring
4932          */
4933         smp_rmb();
4934         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
4935             ctx->rings->sq_ring_entries)
4936                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
4937         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) != ctx->cached_cq_tail)
4938                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
4939
4940         return mask;
4941 }
4942
4943 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
4944 {
4945         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4946
4947         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
4948 }
4949
4950 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
4951 {
4952         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4953         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
4954         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4955
4956         io_kill_timeouts(ctx);
4957         io_poll_remove_all(ctx);
4958
4959         if (ctx->io_wq)
4960                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
4961
4962         io_iopoll_reap_events(ctx);
4963         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
4964         if (ctx->rings)
4965                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
4966         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
4967         io_ring_ctx_free(ctx);
4968 }
4969
4970 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
4971 {
4972         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
4973
4974         file->private_data = NULL;
4975         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
4976         return 0;
4977 }
4978
4979 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
4980                                   struct files_struct *files)
4981 {
4982         struct io_kiocb *req;
4983         DEFINE_WAIT(wait);
4984
4985         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
4986                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
4987
4988                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4989                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
4990                         if (req->work.files != files)
4991                                 continue;
4992                         /* req is being completed, ignore */
4993                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
4994                                 continue;
4995                         cancel_req = req;
4996                         break;
4997                 }
4998                 if (cancel_req)
4999                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
5000                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5001                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5002
5003                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
5004                 if (!cancel_req)
5005                         break;
5006
5007                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
5008                 io_put_req(cancel_req);
5009                 schedule();
5010         }
5011         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
5012 }
5013
5014 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
5015 {
5016         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
5017
5018         io_uring_cancel_files(ctx, data);
5019         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING)) {
5020                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
5021                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
5022         }
5023         return 0;
5024 }
5025
5026 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
5027                                             loff_t pgoff, size_t sz)
5028 {
5029         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
5030         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
5031         struct page *page;
5032         void *ptr;
5033
5034         switch (offset) {
5035         case IORING_OFF_SQ_RING:
5036         case IORING_OFF_CQ_RING:
5037                 ptr = ctx->rings;
5038                 break;
5039         case IORING_OFF_SQES:
5040                 ptr = ctx->sq_sqes;
5041                 break;
5042         default:
5043                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5044         }
5045
5046         page = virt_to_head_page(ptr);
5047         if (sz > page_size(page))
5048                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5049
5050         return ptr;
5051 }
5052
5053 #ifdef CONFIG_MMU
5054
5055 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
5056 {
5057         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
5058         unsigned long pfn;
5059         void *ptr;
5060
5061         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
5062         if (IS_ERR(ptr))
5063                 return PTR_ERR(ptr);
5064
5065         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
5066         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
5067 }
5068
5069 #else /* !CONFIG_MMU */
5070
5071 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
5072 {
5073         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
5074 }
5075
5076 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
5077 {
5078         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
5079 }
5080
5081 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
5082         unsigned long addr, unsigned long len,
5083         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
5084 {
5085         void *ptr;
5086
5087         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
5088         if (IS_ERR(ptr))
5089                 return PTR_ERR(ptr);
5090
5091         return (unsigned long) ptr;
5092 }
5093
5094 #endif /* !CONFIG_MMU */
5095
5096 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
5097                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
5098                 size_t, sigsz)
5099 {
5100         struct io_ring_ctx *ctx;
5101         long ret = -EBADF;
5102         int submitted = 0;
5103         struct fd f;
5104
5105         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
5106                 return -EINVAL;
5107
5108         f = fdget(fd);
5109         if (!f.file)
5110                 return -EBADF;
5111
5112         ret = -EOPNOTSUPP;
5113         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
5114                 goto out_fput;
5115
5116         ret = -ENXIO;
5117         ctx = f.file->private_data;
5118         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
5119                 goto out_fput;
5120
5121         /*
5122          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
5123          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
5124          * we were asked to.
5125          */
5126         ret = 0;
5127         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5128                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
5129                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
5130                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
5131                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
5132                 submitted = to_submit;
5133         } else if (to_submit) {
5134                 struct mm_struct *cur_mm;
5135
5136                 to_submit = min(to_submit, ctx->sq_entries);
5137                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5138                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
5139                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
5140                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
5141                                            &cur_mm, false);
5142                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5143
5144                 if (submitted != to_submit)
5145                         goto out;
5146         }
5147         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
5148                 unsigned nr_events = 0;
5149
5150                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
5151
5152                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5153                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
5154                 } else {
5155                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
5156                 }
5157         }
5158
5159 out:
5160         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5161 out_fput:
5162         fdput(f);
5163         return submitted ? submitted : ret;
5164 }
5165
5166 static const struct file_operations io_uring_fops = {
5167         .release        = io_uring_release,
5168         .flush          = io_uring_flush,
5169         .mmap           = io_uring_mmap,
5170 #ifndef CONFIG_MMU
5171         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
5172         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
5173 #endif
5174         .poll           = io_uring_poll,
5175         .fasync         = io_uring_fasync,
5176 };
5177
5178 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
5179                                   struct io_uring_params *p)
5180 {
5181         struct io_rings *rings;
5182         size_t size, sq_array_offset;
5183
5184         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
5185         if (size == SIZE_MAX)
5186                 return -EOVERFLOW;
5187
5188         rings = io_mem_alloc(size);
5189         if (!rings)
5190                 return -ENOMEM;
5191
5192         ctx->rings = rings;
5193         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
5194         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
5195         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
5196         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
5197         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
5198         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
5199         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
5200         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
5201         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
5202
5203         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
5204         if (size == SIZE_MAX) {
5205                 io_mem_free(ctx->rings);
5206                 ctx->rings = NULL;
5207                 return -EOVERFLOW;
5208         }
5209
5210         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
5211         if (!ctx->sq_sqes) {
5212                 io_mem_free(ctx->rings);
5213                 ctx->rings = NULL;
5214                 return -ENOMEM;
5215         }
5216
5217         return 0;
5218 }
5219
5220 /*
5221  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
5222  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
5223  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
5224  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
5225  */
5226 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
5227 {
5228         struct file *file;
5229         int ret;
5230
5231 #if defined(CONFIG_UNIX)
5232         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
5233                                 &ctx->ring_sock);
5234         if (ret)
5235                 return ret;
5236 #endif
5237
5238         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
5239         if (ret < 0)
5240                 goto err;
5241
5242         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
5243                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
5244         if (IS_ERR(file)) {
5245                 put_unused_fd(ret);
5246                 ret = PTR_ERR(file);
5247                 goto err;
5248         }
5249
5250 #if defined(CONFIG_UNIX)
5251         ctx->ring_sock->file = file;
5252         ctx->ring_sock->sk->sk_user_data = ctx;
5253 #endif
5254         fd_install(ret, file);
5255         return ret;
5256 err:
5257 #if defined(CONFIG_UNIX)
5258         sock_release(ctx->ring_sock);
5259         ctx->ring_sock = NULL;
5260 #endif
5261         return ret;
5262 }
5263
5264 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
5265 {
5266         struct user_struct *user = NULL;
5267         struct io_ring_ctx *ctx;
5268         bool account_mem;
5269         int ret;
5270
5271         if (!entries || entries > IORING_MAX_ENTRIES)
5272                 return -EINVAL;
5273
5274         /*
5275          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
5276          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
5277          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
5278          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
5279          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
5280          * of CQ ring entries manually.
5281          */
5282         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
5283         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
5284                 /*
5285                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
5286                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
5287                  * any cq vs sq ring sizing.
5288                  */
5289                 if (p->cq_entries < p->sq_entries || p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES)
5290                         return -EINVAL;
5291                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
5292         } else {
5293                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
5294         }
5295
5296         user = get_uid(current_user());
5297         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
5298
5299         if (account_mem) {
5300                 ret = io_account_mem(user,
5301                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
5302                 if (ret) {
5303                         free_uid(user);
5304                         return ret;
5305                 }
5306         }
5307
5308         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
5309         if (!ctx) {
5310                 if (account_mem)
5311                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
5312                                                                 p->cq_entries));
5313                 free_uid(user);
5314                 return -ENOMEM;
5315         }
5316         ctx->compat = in_compat_syscall();
5317         ctx->account_mem = account_mem;
5318         ctx->user = user;
5319         ctx->creds = get_current_cred();
5320
5321         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
5322         if (ret)
5323                 goto err;
5324
5325         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
5326         if (ret)
5327                 goto err;
5328
5329         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
5330         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
5331         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
5332         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
5333         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
5334         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
5335         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
5336         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
5337
5338         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
5339         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
5340         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
5341         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
5342         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
5343         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
5344         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
5345
5346         /*
5347          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
5348          * having closed it before we finish setup
5349          */
5350         ret = io_uring_get_fd(ctx);
5351         if (ret < 0)
5352                 goto err;
5353
5354         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
5355                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE;
5356         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
5357         return ret;
5358 err:
5359         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
5360         return ret;
5361 }
5362
5363 /*
5364  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
5365  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
5366  * params structure passed in.
5367  */
5368 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
5369 {
5370         struct io_uring_params p;
5371         long ret;
5372         int i;
5373
5374         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
5375                 return -EFAULT;
5376         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
5377                 if (p.resv[i])
5378                         return -EINVAL;
5379         }
5380
5381         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
5382                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE))
5383                 return -EINVAL;
5384
5385         ret = io_uring_create(entries, &p);
5386         if (ret < 0)
5387                 return ret;
5388
5389         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
5390                 return -EFAULT;
5391
5392         return ret;
5393 }
5394
5395 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
5396                 struct io_uring_params __user *, params)
5397 {
5398         return io_uring_setup(entries, params);
5399 }
5400
5401 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
5402                                void __user *arg, unsigned nr_args)
5403         __releases(ctx->uring_lock)
5404         __acquires(ctx->uring_lock)
5405 {
5406         int ret;
5407
5408         /*
5409          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
5410          * someone else killed the ctx or is already going through
5411          * io_uring_register().
5412          */
5413         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
5414                 return -ENXIO;
5415
5416         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
5417
5418         /*
5419          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
5420          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab
5421          * the uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
5422          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
5423          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
5424          */
5425         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5426         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
5427         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5428
5429         switch (opcode) {
5430         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
5431                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
5432                 break;
5433         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
5434                 ret = -EINVAL;
5435                 if (arg || nr_args)
5436                         break;
5437                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
5438                 break;
5439         case IORING_REGISTER_FILES:
5440                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
5441                 break;
5442         case IORING_UNREGISTER_FILES:
5443                 ret = -EINVAL;
5444                 if (arg || nr_args)
5445                         break;
5446                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
5447                 break;
5448         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
5449                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
5450                 break;
5451         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
5452                 ret = -EINVAL;
5453                 if (nr_args != 1)
5454                         break;
5455                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
5456                 break;
5457         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
5458                 ret = -EINVAL;
5459                 if (arg || nr_args)
5460                         break;
5461                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
5462                 break;
5463         default:
5464                 ret = -EINVAL;
5465                 break;
5466         }
5467
5468         /* bring the ctx back to life */
5469         reinit_completion(&ctx->completions[0]);
5470         percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
5471         return ret;
5472 }
5473
5474 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
5475                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
5476 {
5477         struct io_ring_ctx *ctx;
5478         long ret = -EBADF;
5479         struct fd f;
5480
5481         f = fdget(fd);
5482         if (!f.file)
5483                 return -EBADF;
5484
5485         ret = -EOPNOTSUPP;
5486         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
5487                 goto out_fput;
5488
5489         ctx = f.file->private_data;
5490
5491         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5492         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
5493         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5494         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
5495                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
5496 out_fput:
5497         fdput(f);
5498         return ret;
5499 }
5500
5501 static int __init io_uring_init(void)
5502 {
5503         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
5504         return 0;
5505 };
5506 __initcall(io_uring_init);