fs/io_uring.c

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