fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700
 701         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 702         __REQ_F_LAST_BIT,
 703 };
 704
 705 enum {
 706         /* ctx owns file */
 707         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 708         /* drain existing IO first */
 709         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 710         /* linked sqes */
 711         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 712         /* doesn't sever on completion < 0 */
 713         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 714         /* IOSQE_ASYNC */
 715         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 716         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 717         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 718
 719         /* fail rest of links */
 720         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 721         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 722         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 723         /* read/write uses file position */
 724         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 725         /* must not punt to workers */
 726         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 727         /* has or had linked timeout */
 728         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 729         /* regular file */
 730         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 731         /* needs cleanup */
 732         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 733         /* already went through poll handler */
 734         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 735         /* buffer already selected */
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 737         /* doesn't need file table for this request */
 738         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 739         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 740         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 741         /* completion is deferred through io_comp_state */
 742         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 743 };
 744
 745 struct async_poll {
 746         struct io_poll_iocb     poll;
 747         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 748 };
 749
 750 struct io_task_work {
 751         struct io_wq_work_node  node;
 752         task_work_func_t        func;
 753 };
 754
 755 /*
 756  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 757  * as the first entry in their struct definition. So you can
 758  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 759  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 760  */
 761 struct io_kiocb {
 762         union {
 763                 struct file             *file;
 764                 struct io_rw            rw;
 765                 struct io_poll_iocb     poll;
 766                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 767                 struct io_accept        accept;
 768                 struct io_sync          sync;
 769                 struct io_cancel        cancel;
 770                 struct io_timeout       timeout;
 771                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 772                 struct io_connect       connect;
 773                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 774                 struct io_open          open;
 775                 struct io_close         close;
 776                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 777                 struct io_fadvise       fadvise;
 778                 struct io_madvise       madvise;
 779                 struct io_epoll         epoll;
 780                 struct io_splice        splice;
 781                 struct io_provide_buf   pbuf;
 782                 struct io_statx         statx;
 783                 struct io_shutdown      shutdown;
 784                 struct io_rename        rename;
 785                 struct io_unlink        unlink;
 786                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 787                 struct io_completion    compl;
 788         };
 789
 790         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 791         void                            *async_data;
 792         u8                              opcode;
 793         /* polled IO has completed */
 794         u8                              iopoll_completed;
 795
 796         u16                             buf_index;
 797         u32                             result;
 798
 799         struct io_ring_ctx              *ctx;
 800         unsigned int                    flags;
 801         refcount_t                      refs;
 802         struct task_struct              *task;
 803         u64                             user_data;
 804
 805         struct io_kiocb                 *link;
 806         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 807
 808         /*
 809          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 810          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 811          */
 812         struct list_head                inflight_entry;
 813         union {
 814                 struct io_task_work     io_task_work;
 815                 struct callback_head    task_work;
 816         };
 817         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 818         struct hlist_node               hash_node;
 819         struct async_poll               *apoll;
 820         struct io_wq_work               work;
 821 };
 822
 823 struct io_tctx_node {
 824         struct list_head        ctx_node;
 825         struct task_struct      *task;
 826         struct io_ring_ctx      *ctx;
 827 };
 828
 829 struct io_defer_entry {
 830         struct list_head        list;
 831         struct io_kiocb         *req;
 832         u32                     seq;
 833 };
 834
 835 struct io_op_def {
 836         /* needs req->file assigned */
 837         unsigned                needs_file : 1;
 838         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 839         unsigned                hash_reg_file : 1;
 840         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 841         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 842         /* opcode is not supported by this kernel */
 843         unsigned                not_supported : 1;
 844         /* set if opcode supports polled "wait" */
 845         unsigned                pollin : 1;
 846         unsigned                pollout : 1;
 847         /* op supports buffer selection */
 848         unsigned                buffer_select : 1;
 849         /* must always have async data allocated */
 850         unsigned                needs_async_data : 1;
 851         /* should block plug */
 852         unsigned                plug : 1;
 853         /* size of async data needed, if any */
 854         unsigned short          async_size;
 855 };
 856
 857 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 858         [IORING_OP_NOP] = {},
 859         [IORING_OP_READV] = {
 860                 .needs_file             = 1,
 861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 862                 .pollin                 = 1,
 863                 .buffer_select          = 1,
 864                 .needs_async_data       = 1,
 865                 .plug                   = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 867         },
 868         [IORING_OP_WRITEV] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .hash_reg_file          = 1,
 871                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 872                 .pollout                = 1,
 873                 .needs_async_data       = 1,
 874                 .plug                   = 1,
 875                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 876         },
 877         [IORING_OP_FSYNC] = {
 878                 .needs_file             = 1,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .plug                   = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .hash_reg_file          = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .plug                   = 1,
 893                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 894         },
 895         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898         },
 899         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 900         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .needs_async_data       = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 909         },
 910         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914                 .buffer_select          = 1,
 915                 .needs_async_data       = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 917         },
 918         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 919                 .needs_async_data       = 1,
 920                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 921         },
 922         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 923                 /* used by timeout updates' prep() */
 924         },
 925         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929         },
 930         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 931         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 932                 .needs_async_data       = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 934         },
 935         [IORING_OP_CONNECT] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollout                = 1,
 939                 .needs_async_data       = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 941         },
 942         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944         },
 945         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 946         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 947         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 948         [IORING_OP_STATX] = {},
 949         [IORING_OP_READ] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .plug                   = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollout                = 1,
 961                 .plug                   = 1,
 962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 963         },
 964         [IORING_OP_FADVISE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 968         [IORING_OP_SEND] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollout                = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_RECV] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollin                 = 1,
 977                 .buffer_select          = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 980         },
 981         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 982                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_SPLICE] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .hash_reg_file          = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988         },
 989         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 990         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_TEE] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .hash_reg_file          = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 997                 .needs_file             = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1000         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1001 };
1002
1003 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1005 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1006                                          struct task_struct *task,
1007                                          struct files_struct *files);
1008 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1009 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1010 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1011                         struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1013
1014 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1015 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1016 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1017 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1018 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1019 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1021 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1022 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1023 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1026                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1027                                  unsigned nr_args);
1028 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1029 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1030                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1031 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1033
1034 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1035                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1036 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1037                              const struct iovec *fast_iov,
1038                              struct iov_iter *iter, bool force);
1039 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1041                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1042
1043 static struct kmem_cache *req_cachep;
1044
1045 static const struct file_operations io_uring_fops;
1046
1047 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1048 {
1049 #if defined(CONFIG_UNIX)
1050         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1051                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1052
1053                 return ctx->ring_sock->sk;
1054         }
1055 #endif
1056         return NULL;
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1059
1060 #define io_for_each_link(pos, head) \
1061         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1062
1063 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1064 {
1065         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1066                 __io_clean_op(req);
1067 }
1068
1069 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1072
1073         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1074                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1075                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1076         }
1077 }
1078
1079 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1080                           struct task_struct *task,
1081                           struct files_struct *files)
1082 {
1083         struct io_kiocb *req;
1084
1085         if (task && head->task != task) {
1086                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1087                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1088                         return true;
1089                 return false;
1090         }
1091         if (!files)
1092                 return true;
1093
1094         io_for_each_link(req, head) {
1095                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1096                         return true;
1097                 if (req->task->files == files)
1098                         return true;
1099         }
1100         return false;
1101 }
1102
1103 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1104 {
1105         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1106                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1107 }
1108
1109 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1110 {
1111         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1112
1113         complete(&ctx->ref_comp);
1114 }
1115
1116 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1117 {
1118         return !req->timeout.off;
1119 }
1120
1121 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1122 {
1123         struct io_ring_ctx *ctx;
1124         int hash_bits;
1125
1126         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1127         if (!ctx)
1128                 return NULL;
1129
1130         /*
1131          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1132          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1133          */
1134         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1135         hash_bits -= 5;
1136         if (hash_bits <= 0)
1137                 hash_bits = 1;
1138         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1139         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1140                                         GFP_KERNEL);
1141         if (!ctx->cancel_hash)
1142                 goto err;
1143         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1144
1145         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1146                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1147                 goto err;
1148
1149         ctx->flags = p->flags;
1150         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1152         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1154         init_completion(&ctx->ref_comp);
1155         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1156         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1158         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1159         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1163         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1165         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1167         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1168         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1172         return ctx;
1173 err:
1174         kfree(ctx->cancel_hash);
1175         kfree(ctx);
1176         return NULL;
1177 }
1178
1179 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1180 {
1181         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1182                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1183
1184                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1185                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1186         }
1187
1188         return false;
1189 }
1190
1191 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194
1195         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1196                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1197
1198                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1199                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1200                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1201         }
1202 }
1203
1204 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1208
1209         if (!req->work.creds)
1210                 req->work.creds = get_current_cred();
1211
1212         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1213                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1214
1215         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1216                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1217                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1218         } else {
1219                 if (def->unbound_nonreg_file)
1220                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1221         }
1222 }
1223
1224 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         struct io_kiocb *cur;
1227
1228         io_for_each_link(cur, req)
1229                 io_prep_async_work(cur);
1230 }
1231
1232 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1233 {
1234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1235         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1236         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1237
1238         BUG_ON(!tctx);
1239         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1240
1241         /* init ->work of the whole link before punting */
1242         io_prep_async_link(req);
1243         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1244                                         &req->work, req->flags);
1245         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1246         if (link)
1247                 io_queue_linked_timeout(link);
1248 }
1249
1250 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1251 {
1252         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1253         int ret;
1254
1255         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1256         if (ret != -1) {
1257                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1258                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1259                 list_del_init(&req->timeout.list);
1260                 io_cqring_fill_event(req, status);
1261                 io_put_req_deferred(req, 1);
1262         }
1263 }
1264
1265 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1266 {
1267         do {
1268                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1269                                                 struct io_defer_entry, list);
1270
1271                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1272                         break;
1273                 list_del_init(&de->list);
1274                 io_req_task_queue(de->req);
1275                 kfree(de);
1276         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1277 }
1278
1279 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1280 {
1281         u32 seq;
1282
1283         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1284                 return;
1285
1286         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1287
1288         do {
1289                 u32 events_needed, events_got;
1290                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1291                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1292
1293                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1294                         break;
1295
1296                 /*
1297                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1298                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1299                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1300                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1301                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1302                  */
1303                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1304                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 if (events_got < events_needed)
1306                         break;
1307
1308                 list_del_init(&req->timeout.list);
1309                 io_kill_timeout(req, 0);
1310         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1311
1312         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1313 }
1314
1315 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1316 {
1317         io_flush_timeouts(ctx);
1318
1319         /* order cqe stores with ring update */
1320         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1321
1322         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1323                 __io_queue_deferred(ctx);
1324 }
1325
1326 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         struct io_rings *r = ctx->rings;
1329
1330         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1331 }
1332
1333 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1336 }
1337
1338 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1339 {
1340         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1341         unsigned tail;
1342
1343         /*
1344          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1345          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1346          * fill the cq entry
1347          */
1348         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1349                 return NULL;
1350
1351         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1352         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1353 }
1354
1355 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         if (!ctx->cq_ev_fd)
1358                 return false;
1359         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1360                 return false;
1361         if (!ctx->eventfd_async)
1362                 return true;
1363         return io_wq_current_is_worker();
1364 }
1365
1366 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         /* see waitqueue_active() comment */
1369         smp_mb();
1370
1371         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1372                 wake_up(&ctx->wait);
1373         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1374                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1375         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1376                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1377         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1378                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1379                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1380         }
1381 }
1382
1383 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         /* see waitqueue_active() comment */
1386         smp_mb();
1387
1388         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1389                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1390                         wake_up(&ctx->wait);
1391         }
1392         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1393                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1394         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1395                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1396                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1397         }
1398 }
1399
1400 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1401 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1402                                        struct task_struct *tsk,
1403                                        struct files_struct *files)
1404 {
1405         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1406         struct io_kiocb *req, *tmp;
1407         struct io_uring_cqe *cqe;
1408         unsigned long flags;
1409         bool all_flushed, posted;
1410         LIST_HEAD(list);
1411
1412         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1413                 return false;
1414
1415         posted = false;
1416         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1417         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1418                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1419                         continue;
1420
1421                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1422                 if (!cqe && !force)
1423                         break;
1424
1425                 list_move(&req->compl.list, &list);
1426                 if (cqe) {
1427                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1428                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1430                 } else {
1431                         ctx->cached_cq_overflow++;
1432                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1433                                    ctx->cached_cq_overflow);
1434                 }
1435                 posted = true;
1436         }
1437
1438         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1439         if (all_flushed) {
1440                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1441                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1442                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1443         }
1444
1445         if (posted)
1446                 io_commit_cqring(ctx);
1447         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1448         if (posted)
1449                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1450
1451         while (!list_empty(&list)) {
1452                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 io_put_req(req);
1455         }
1456
1457         return all_flushed;
1458 }
1459
1460 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1461                                      struct task_struct *tsk,
1462                                      struct files_struct *files)
1463 {
1464         bool ret = true;
1465
1466         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1467                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1468                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1469                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1470                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1471                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1472                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1473         }
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1479 {
1480         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1481         struct io_uring_cqe *cqe;
1482
1483         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1484
1485         /*
1486          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1487          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1488          * the ring.
1489          */
1490         cqe = io_get_cqring(ctx);
1491         if (likely(cqe)) {
1492                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1493                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1494                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1495         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1496                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1497                 /*
1498                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1499                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1500                  * to drop it on the floor.
1501                  */
1502                 ctx->cached_cq_overflow++;
1503                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1504         } else {
1505                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1506                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1507                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1508                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1509                 }
1510                 io_clean_op(req);
1511                 req->result = res;
1512                 req->compl.cflags = cflags;
1513                 refcount_inc(&req->refs);
1514                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1515         }
1516 }
1517
1518 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1519 {
1520         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1521 }
1522
1523 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1524                                  unsigned int cflags)
1525 {
1526         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1527         unsigned long flags;
1528
1529         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1530         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1531         /*
1532          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1533          * free_list cache.
1534          */
1535         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1536                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1537
1538                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1539                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1540                                 io_disarm_next(req);
1541                         if (req->link) {
1542                                 io_req_task_queue(req->link);
1543                                 req->link = NULL;
1544                         }
1545                 }
1546                 io_dismantle_req(req);
1547                 io_put_task(req->task, 1);
1548                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1549                 cs->locked_free_nr++;
1550         } else {
1551                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1552                         req = NULL;
1553         }
1554         io_commit_cqring(ctx);
1555         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1556
1557         if (req) {
1558                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1559                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1560         }
1561 }
1562
1563 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1564                                   unsigned int cflags)
1565 {
1566         io_clean_op(req);
1567         req->result = res;
1568         req->compl.cflags = cflags;
1569         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1570 }
1571
1572 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1573                                      long res, unsigned cflags)
1574 {
1575         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1576                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1577         else
1578                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1579 }
1580
1581 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1582 {
1583         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1584 }
1585
1586 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1589         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1590         struct io_kiocb *req = NULL;
1591
1592         /*
1593          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1594          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1595          * side cache.
1596          */
1597         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1598                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1599                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1600                 cs->locked_free_nr = 0;
1601                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1602         }
1603
1604         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1605                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1606                                         compl.list);
1607                 list_del(&req->compl.list);
1608                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1609                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1610                         break;
1611         }
1612
1613         return req != NULL;
1614 }
1615
1616 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1617 {
1618         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1619
1620         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1621
1622         if (!state->free_reqs) {
1623                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1624                 int ret;
1625
1626                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1627                         goto got_req;
1628
1629                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1630                                             state->reqs);
1631
1632                 /*
1633                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1634                  * retry single alloc to be on the safe side.
1635                  */
1636                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1637                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1638                         if (!state->reqs[0])
1639                                 return NULL;
1640                         ret = 1;
1641                 }
1642                 state->free_reqs = ret;
1643         }
1644 got_req:
1645         state->free_reqs--;
1646         return state->reqs[state->free_reqs];
1647 }
1648
1649 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1650                           bool fixed)
1651 {
1652         if (!fixed)
1653                 fput(file);
1654 }
1655
1656 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1657 {
1658         io_clean_op(req);
1659
1660         if (req->async_data)
1661                 kfree(req->async_data);
1662         if (req->file)
1663                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1664         if (req->fixed_rsrc_refs)
1665                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1666         if (req->work.creds) {
1667                 put_cred(req->work.creds);
1668                 req->work.creds = NULL;
1669         }
1670
1671         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1672                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1673                 unsigned long flags;
1674
1675                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1676                 list_del(&req->inflight_entry);
1677                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1678                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1679         }
1680 }
1681
1682 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1683 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1684 {
1685         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1686
1687         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1688         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1689                 wake_up(&tctx->wait);
1690         put_task_struct_many(task, nr);
1691 }
1692
1693 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1694 {
1695         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1696
1697         io_dismantle_req(req);
1698         io_put_task(req->task, 1);
1699
1700         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1701         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1702 }
1703
1704 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1705 {
1706         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1707
1708         req->link = nxt->link;
1709         nxt->link = NULL;
1710 }
1711
1712 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1713         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1714 {
1715         struct io_kiocb *link = req->link;
1716         bool cancelled = false;
1717
1718         /*
1719          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1720          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1721          */
1722         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1723                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1724                 int ret;
1725
1726                 io_remove_next_linked(req);
1727                 link->timeout.head = NULL;
1728                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1729                 if (ret != -1) {
1730                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1731                         io_put_req_deferred(link, 1);
1732                         cancelled = true;
1733                 }
1734         }
1735         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1736         return cancelled;
1737 }
1738
1739 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1740         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1741 {
1742         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1743
1744         req->link = NULL;
1745         while (link) {
1746                 nxt = link->link;
1747                 link->link = NULL;
1748
1749                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1750                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1751                 io_put_req_deferred(link, 2);
1752                 link = nxt;
1753         }
1754 }
1755
1756 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1757         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1758 {
1759         bool posted = false;
1760
1761         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1762                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1763         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1764                 posted |= (req->link != NULL);
1765                 io_fail_links(req);
1766         }
1767         return posted;
1768 }
1769
1770 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1771 {
1772         struct io_kiocb *nxt;
1773
1774         /*
1775          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1776          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1777          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1778          * of the chain.
1779          */
1780         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1781                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1782                 unsigned long flags;
1783                 bool posted;
1784
1785                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1786                 posted = io_disarm_next(req);
1787                 if (posted)
1788                         io_commit_cqring(req->ctx);
1789                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1790                 if (posted)
1791                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1792         }
1793         nxt = req->link;
1794         req->link = NULL;
1795         return nxt;
1796 }
1797
1798 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1801                 return NULL;
1802         return __io_req_find_next(req);
1803 }
1804
1805 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1806 {
1807         if (!ctx)
1808                 return;
1809         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1810                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1811                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1812                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1813         }
1814         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1815 }
1816
1817 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1818 {
1819         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1820         struct io_wq_work_list list;
1821         struct io_wq_work_node *node;
1822
1823         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1824                 return false;
1825
1826         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1827         list = tctx->task_list;
1828         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1829         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1830
1831         node = list.first;
1832         while (node) {
1833                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1834                 struct io_kiocb *req;
1835
1836                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1837                 if (req->ctx != ctx) {
1838                         ctx_flush_and_put(ctx);
1839                         ctx = req->ctx;
1840                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1841                 }
1842
1843                 req->task_work.func(&req->task_work);
1844                 node = next;
1845         }
1846
1847         ctx_flush_and_put(ctx);
1848         return list.first != NULL;
1849 }
1850
1851 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1852 {
1853         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1854
1855         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1856
1857         while (__tctx_task_work(tctx))
1858                 cond_resched();
1859 }
1860
1861 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1862                             enum task_work_notify_mode notify)
1863 {
1864         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1865         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1866         unsigned long flags;
1867         int ret;
1868
1869         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1870
1871         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1872         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1873         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1874
1875         /* task_work already pending, we're done */
1876         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1877             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1878                 return 0;
1879
1880         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1881                 return 0;
1882
1883         /*
1884          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1885          * in the list, it got run and we're fine.
1886          */
1887         ret = 0;
1888         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1889         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1890                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1891                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1892                         ret = 1;
1893                         break;
1894                 }
1895         }
1896         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1897         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1898         return ret;
1899 }
1900
1901 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1902 {
1903         struct task_struct *tsk = req->task;
1904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1905         enum task_work_notify_mode notify;
1906         int ret;
1907
1908         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1909                 return -ESRCH;
1910
1911         /*
1912          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1913          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1914          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1915          * will do the job.
1916          */
1917         notify = TWA_NONE;
1918         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1919                 notify = TWA_SIGNAL;
1920
1921         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1922         if (!ret)
1923                 wake_up_process(tsk);
1924
1925         return ret;
1926 }
1927
1928 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1929 {
1930         struct callback_head *work, *next;
1931         bool executed = false;
1932
1933         do {
1934                 work = xchg(work_head, NULL);
1935                 if (!work)
1936                         break;
1937
1938                 do {
1939                         next = work->next;
1940                         work->func(work);
1941                         work = next;
1942                         cond_resched();
1943                 } while (work);
1944                 executed = true;
1945         } while (1);
1946
1947         return executed;
1948 }
1949
1950 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1951                                   struct callback_head *task_work)
1952 {
1953         struct callback_head *head;
1954
1955         do {
1956                 head = READ_ONCE(*work_head);
1957                 task_work->next = head;
1958         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1959 }
1960
1961 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1962                                           task_work_func_t cb)
1963 {
1964         init_task_work(&req->task_work, cb);
1965         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1966 }
1967
1968 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1969 {
1970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1971
1972         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1973         io_cqring_fill_event(req, error);
1974         io_commit_cqring(ctx);
1975         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1976
1977         io_cqring_ev_posted(ctx);
1978         req_set_fail_links(req);
1979         io_double_put_req(req);
1980 }
1981
1982 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1983 {
1984         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1985         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1986
1987         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1988         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1989         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1990         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1991 }
1992
1993 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1994 {
1995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1996
1997         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1998         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1999         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2000                 __io_queue_sqe(req);
2001         else
2002                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2003         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2004 }
2005
2006 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2007 {
2008         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2009
2010         __io_req_task_submit(req);
2011 }
2012
2013 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         int ret;
2016
2017         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2018         ret = io_req_task_work_add(req);
2019         if (unlikely(ret)) {
2020                 req->result = -ECANCELED;
2021                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2022                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2023         }
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2027 {
2028         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2029         req->result = ret;
2030         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2031
2032         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2033                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2034 }
2035
2036 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2037 {
2038         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2039
2040         if (nxt)
2041                 io_req_task_queue(nxt);
2042 }
2043
2044 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2045 {
2046         io_queue_next(req);
2047         __io_free_req(req);
2048 }
2049
2050 struct req_batch {
2051         struct task_struct      *task;
2052         int                     task_refs;
2053         int                     ctx_refs;
2054 };
2055
2056 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2057 {
2058         rb->task_refs = 0;
2059         rb->ctx_refs = 0;
2060         rb->task = NULL;
2061 }
2062
2063 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2064                                      struct req_batch *rb)
2065 {
2066         if (rb->task)
2067                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2068         if (rb->ctx_refs)
2069                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2070 }
2071
2072 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2073                               struct io_submit_state *state)
2074 {
2075         io_queue_next(req);
2076
2077         if (req->task != rb->task) {
2078                 if (rb->task)
2079                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2080                 rb->task = req->task;
2081                 rb->task_refs = 0;
2082         }
2083         rb->task_refs++;
2084         rb->ctx_refs++;
2085
2086         io_dismantle_req(req);
2087         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2088                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2089         else
2090                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2091 }
2092
2093 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2094                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2095 {
2096         int i, nr = cs->nr;
2097         struct io_kiocb *req;
2098         struct req_batch rb;
2099
2100         io_init_req_batch(&rb);
2101         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2102         for (i = 0; i < nr; i++) {
2103                 req = cs->reqs[i];
2104                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2105         }
2106         io_commit_cqring(ctx);
2107         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2108
2109         io_cqring_ev_posted(ctx);
2110         for (i = 0; i < nr; i++) {
2111                 req = cs->reqs[i];
2112
2113                 /* submission and completion refs */
2114                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2115                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2116         }
2117
2118         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2119         cs->nr = 0;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2124  * was the last reference to this request.
2125  */
2126 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2129
2130         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2131                 nxt = io_req_find_next(req);
2132                 __io_free_req(req);
2133         }
2134         return nxt;
2135 }
2136
2137 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2138 {
2139         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2140                 io_free_req(req);
2141 }
2142
2143 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2144 {
2145         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2146
2147         io_free_req(req);
2148 }
2149
2150 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2151 {
2152         int ret;
2153
2154         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2155         ret = io_req_task_work_add(req);
2156         if (unlikely(ret))
2157                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2158 }
2159
2160 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2161 {
2162         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2163                 io_free_req_deferred(req);
2164 }
2165
2166 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         /* drop both submit and complete references */
2169         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2170                 io_free_req(req);
2171 }
2172
2173 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2174 {
2175         /* See comment at the top of this file */
2176         smp_rmb();
2177         return __io_cqring_events(ctx);
2178 }
2179
2180 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2181 {
2182         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2183
2184         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2185         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2186 }
2187
2188 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2189 {
2190         unsigned int cflags;
2191
2192         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2193         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2194         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2195         kfree(kbuf);
2196         return cflags;
2197 }
2198
2199 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2200 {
2201         struct io_buffer *kbuf;
2202
2203         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2204         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2205 }
2206
2207 static inline bool io_run_task_work(void)
2208 {
2209         /*
2210          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2211          * not add work to such a task.
2212          */
2213         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2214                 return false;
2215         if (current->task_works) {
2216                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2217                 task_work_run();
2218                 return true;
2219         }
2220
2221         return false;
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Find and free completed poll iocbs
2226  */
2227 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2228                                struct list_head *done)
2229 {
2230         struct req_batch rb;
2231         struct io_kiocb *req;
2232
2233         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2234         smp_rmb();
2235
2236         io_init_req_batch(&rb);
2237         while (!list_empty(done)) {
2238                 int cflags = 0;
2239
2240                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2241                 list_del(&req->inflight_entry);
2242
2243                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2244                         req->iopoll_completed = 0;
2245                         if (io_rw_reissue(req))
2246                                 continue;
2247                 }
2248
2249                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2250                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2251
2252                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2253                 (*nr_events)++;
2254
2255                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2256                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2257         }
2258
2259         io_commit_cqring(ctx);
2260         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2261         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2262 }
2263
2264 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2265                         long min)
2266 {
2267         struct io_kiocb *req, *tmp;
2268         LIST_HEAD(done);
2269         bool spin;
2270         int ret;
2271
2272         /*
2273          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2274          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2275          */
2276         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2277
2278         ret = 0;
2279         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2280                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2281
2282                 /*
2283                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2284                  * If we find a request that requires polling, break out
2285                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2286                  */
2287                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2288                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2289                         continue;
2290                 }
2291                 if (!list_empty(&done))
2292                         break;
2293
2294                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2295                 if (ret < 0)
2296                         break;
2297
2298                 /* iopoll may have completed current req */
2299                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2300                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2301
2302                 if (ret && spin)
2303                         spin = false;
2304                 ret = 0;
2305         }
2306
2307         if (!list_empty(&done))
2308                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2309
2310         return ret;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2315  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2316  * as a non-spinning completion check.
2317  */
2318 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2319                                 long min)
2320 {
2321         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2322                 int ret;
2323
2324                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2325                 if (ret < 0)
2326                         return ret;
2327                 if (*nr_events >= min)
2328                         return 0;
2329         }
2330
2331         return 1;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2336  * find and complete them.
2337  */
2338 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2339 {
2340         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2341                 return;
2342
2343         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2344         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2345                 unsigned int nr_events = 0;
2346
2347                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2348
2349                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2350                 if (nr_events == 0)
2351                         break;
2352                 /*
2353                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2354                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2355                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2356                  */
2357                 if (need_resched()) {
2358                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2359                         cond_resched();
2360                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2361                 }
2362         }
2363         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2364 }
2365
2366 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2367 {
2368         unsigned int nr_events = 0;
2369         int iters = 0, ret = 0;
2370
2371         /*
2372          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2373          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2374          * that got punted to a workqueue.
2375          */
2376         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2377         do {
2378                 /*
2379                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2380                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2381                  * already triggered a CQE (eg in error).
2382                  */
2383                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2384                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2385                 if (io_cqring_events(ctx))
2386                         break;
2387
2388                 /*
2389                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2390                  * application entering polling for a command before it gets
2391                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2392                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2393                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2394                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2395                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2396                  * very same mutex.
2397                  */
2398                 if (!(++iters & 7)) {
2399                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2400                         io_run_task_work();
2401                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2402                 }
2403
2404                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2405                 if (ret <= 0)
2406                         break;
2407                 ret = 0;
2408         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2409
2410         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2411         return ret;
2412 }
2413
2414 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2415 {
2416         /*
2417          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2418          * thread.
2419          */
2420         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2421                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2422
2423                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2424         }
2425         file_end_write(req->file);
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_BLOCK
2429 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2430 {
2431         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2432         int rw, ret;
2433         struct iov_iter iter;
2434
2435         /* already prepared */
2436         if (req->async_data)
2437                 return true;
2438
2439         switch (req->opcode) {
2440         case IORING_OP_READV:
2441         case IORING_OP_READ_FIXED:
2442         case IORING_OP_READ:
2443                 rw = READ;
2444                 break;
2445         case IORING_OP_WRITEV:
2446         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2447         case IORING_OP_WRITE:
2448                 rw = WRITE;
2449                 break;
2450         default:
2451                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2452                                 req->opcode);
2453                 return false;
2454         }
2455
2456         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2457         if (ret < 0)
2458                 return false;
2459         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2460 }
2461
2462 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2463 {
2464         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2466
2467         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2468                 return false;
2469         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2470             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2471                 return false;
2472         /*
2473          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2474          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2475          * -EAGAIN.
2476          */
2477         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2478                 return false;
2479         return true;
2480 }
2481 #endif
2482
2483 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485 #ifdef CONFIG_BLOCK
2486         if (!io_rw_should_reissue(req))
2487                 return false;
2488
2489         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2490
2491         if (io_resubmit_prep(req)) {
2492                 refcount_inc(&req->refs);
2493                 io_queue_async_work(req);
2494                 return true;
2495         }
2496         req_set_fail_links(req);
2497 #endif
2498         return false;
2499 }
2500
2501 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2502                              unsigned int issue_flags)
2503 {
2504         int cflags = 0;
2505
2506         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2507                 kiocb_end_write(req);
2508         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2509                 return;
2510         if (res != req->result)
2511                 req_set_fail_links(req);
2512         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2513                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2514         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2515 }
2516
2517 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2518 {
2519         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2520
2521         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2522 }
2523
2524 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2525 {
2526         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2527
2528 #ifdef CONFIG_BLOCK
2529         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2530         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2531                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2532
2533                 if (rw)
2534                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2535                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2536                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2537                         res = -EIO;
2538         }
2539 #endif
2540
2541         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2542                 kiocb_end_write(req);
2543
2544         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2545                 req_set_fail_links(req);
2546
2547         WRITE_ONCE(req->result, res);
2548         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2549         smp_wmb();
2550         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2551 }
2552
2553 /*
2554  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2555  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2556  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2557  * accessing the kiocb cookie.
2558  */
2559 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2560 {
2561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2562
2563         /*
2564          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2565          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2566          * different devices.
2567          */
2568         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2569                 ctx->poll_multi_file = false;
2570         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2571                 struct io_kiocb *list_req;
2572
2573                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2574                                                 inflight_entry);
2575                 if (list_req->file != req->file)
2576                         ctx->poll_multi_file = true;
2577         }
2578
2579         /*
2580          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2581          * it to the front so we find it first.
2582          */
2583         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2584                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2585         else
2586                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2587
2588         /*
2589          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2590          * task context or in io worker task context. If current task context is
2591          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2592          */
2593         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2594             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2595                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2596 }
2597
2598 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2599 {
2600         if (state->file_refs) {
2601                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2602                 state->file_refs = 0;
2603         }
2604 }
2605
2606 /*
2607  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2608  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2609  * has more than one submission.
2610  */
2611 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2612 {
2613         if (!state)
2614                 return fget(fd);
2615
2616         if (state->file_refs) {
2617                 if (state->fd == fd) {
2618                         state->file_refs--;
2619                         return state->file;
2620                 }
2621                 io_state_file_put(state);
2622         }
2623         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2624         if (unlikely(!state->file))
2625                 return NULL;
2626
2627         state->fd = fd;
2628         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2629         return state->file;
2630 }
2631
2632 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2633 {
2634         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2635 }
2636
2637 /*
2638  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2639  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2640  * inline.
2641  */
2642 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2643 {
2644         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2645
2646         if (S_ISBLK(mode)) {
2647                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2648                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2649                         return true;
2650                 return false;
2651         }
2652         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2653                 return true;
2654         if (S_ISREG(mode)) {
2655                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2656                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2657                     file->f_op != &io_uring_fops)
2658                         return true;
2659                 return false;
2660         }
2661
2662         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2663         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2664                 return true;
2665
2666         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2667                 return false;
2668
2669         if (rw == READ)
2670                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2671
2672         return file->f_op->write_iter != NULL;
2673 }
2674
2675 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2676 {
2677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2678         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2679         struct file *file = req->file;
2680         unsigned ioprio;
2681         int ret;
2682
2683         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2684                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2685
2686         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2687         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2688                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2689                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2690         }
2691         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2692         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2693         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2694         if (unlikely(ret))
2695                 return ret;
2696
2697         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2698         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2699                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2700
2701         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2702         if (ioprio) {
2703                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2704                 if (ret)
2705                         return ret;
2706
2707                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2708         } else
2709                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2710
2711         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2712                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2713                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2714                         return -EOPNOTSUPP;
2715
2716                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2717                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2718                 req->iopoll_completed = 0;
2719         } else {
2720                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2721                         return -EINVAL;
2722                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2723         }
2724
2725         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2726         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2727         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2728         return 0;
2729 }
2730
2731 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2732 {
2733         switch (ret) {
2734         case -EIOCBQUEUED:
2735                 break;
2736         case -ERESTARTSYS:
2737         case -ERESTARTNOINTR:
2738         case -ERESTARTNOHAND:
2739         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2740                 /*
2741                  * We can't just restart the syscall, since previously
2742                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2743                  * IO with EINTR.
2744                  */
2745                 ret = -EINTR;
2746                 fallthrough;
2747         default:
2748                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2749         }
2750 }
2751
2752 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2753                        unsigned int issue_flags)
2754 {
2755         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2756         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2757
2758         /* add previously done IO, if any */
2759         if (io && io->bytes_done > 0) {
2760                 if (ret < 0)
2761                         ret = io->bytes_done;
2762                 else
2763                         ret += io->bytes_done;
2764         }
2765
2766         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2767                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2768         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2769                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2770         else
2771                 io_rw_done(kiocb, ret);
2772 }
2773
2774 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2775 {
2776         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2777         size_t len = req->rw.len;
2778         struct io_mapped_ubuf *imu;
2779         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2780         size_t offset;
2781         u64 buf_addr;
2782
2783         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2784                 return -EFAULT;
2785         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2786         imu = &ctx->user_bufs[index];
2787         buf_addr = req->rw.addr;
2788
2789         /* overflow */
2790         if (buf_addr + len < buf_addr)
2791                 return -EFAULT;
2792         /* not inside the mapped region */
2793         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2794                 return -EFAULT;
2795
2796         /*
2797          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2798          * and advance us to the beginning.
2799          */
2800         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2801         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2802
2803         if (offset) {
2804                 /*
2805                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2806                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2807                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2808                  * we know that:
2809                  *
2810                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2811                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2812                  *    first and last bvec
2813                  *
2814                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2815                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2816                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2817                  * since we can just skip the first segment, which may not
2818                  * be PAGE_SIZE aligned.
2819                  */
2820                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2821
2822                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2823                         iov_iter_advance(iter, offset);
2824                 } else {
2825                         unsigned long seg_skip;
2826
2827                         /* skip first vec */
2828                         offset -= bvec->bv_len;
2829                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2830
2831                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2832                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2833                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2834                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2835                 }
2836         }
2837
2838         return 0;
2839 }
2840
2841 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2842 {
2843         if (needs_lock)
2844                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2845 }
2846
2847 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2848 {
2849         /*
2850          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2851          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2852          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2853          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2854          */
2855         if (needs_lock)
2856                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2857 }
2858
2859 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2860                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2861                                           bool needs_lock)
2862 {
2863         struct io_buffer *head;
2864
2865         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2866                 return kbuf;
2867
2868         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2869
2870         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2871
2872         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2873         if (head) {
2874                 if (!list_empty(&head->list)) {
2875                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2876                                                         list);
2877                         list_del(&kbuf->list);
2878                 } else {
2879                         kbuf = head;
2880                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2881                 }
2882                 if (*len > kbuf->len)
2883                         *len = kbuf->len;
2884         } else {
2885                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2886         }
2887
2888         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2889
2890         return kbuf;
2891 }
2892
2893 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2894                                         bool needs_lock)
2895 {
2896         struct io_buffer *kbuf;
2897         u16 bgid;
2898
2899         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2900         bgid = req->buf_index;
2901         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2902         if (IS_ERR(kbuf))
2903                 return kbuf;
2904         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2905         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2906         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2907 }
2908
2909 #ifdef CONFIG_COMPAT
2910 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2911                                 bool needs_lock)
2912 {
2913         struct compat_iovec __user *uiov;
2914         compat_ssize_t clen;
2915         void __user *buf;
2916         ssize_t len;
2917
2918         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2919         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2920                 return -EFAULT;
2921         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2922                 return -EFAULT;
2923         if (clen < 0)
2924                 return -EINVAL;
2925
2926         len = clen;
2927         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2928         if (IS_ERR(buf))
2929                 return PTR_ERR(buf);
2930         iov[0].iov_base = buf;
2931         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2932         return 0;
2933 }
2934 #endif
2935
2936 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2937                                       bool needs_lock)
2938 {
2939         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2940         void __user *buf;
2941         ssize_t len;
2942
2943         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2944                 return -EFAULT;
2945
2946         len = iov[0].iov_len;
2947         if (len < 0)
2948                 return -EINVAL;
2949         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2950         if (IS_ERR(buf))
2951                 return PTR_ERR(buf);
2952         iov[0].iov_base = buf;
2953         iov[0].iov_len = len;
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2958                                     bool needs_lock)
2959 {
2960         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2961                 struct io_buffer *kbuf;
2962
2963                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2964                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2965                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2966                 return 0;
2967         }
2968         if (req->rw.len != 1)
2969                 return -EINVAL;
2970
2971 #ifdef CONFIG_COMPAT
2972         if (req->ctx->compat)
2973                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2974 #endif
2975
2976         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2977 }
2978
2979 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2980                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2981 {
2982         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2983         size_t sqe_len = req->rw.len;
2984         u8 opcode = req->opcode;
2985         ssize_t ret;
2986
2987         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2988                 *iovec = NULL;
2989                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2990         }
2991
2992         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2993         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2994                 return -EINVAL;
2995
2996         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2997                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2998                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2999                         if (IS_ERR(buf))
3000                                 return PTR_ERR(buf);
3001                         req->rw.len = sqe_len;
3002                 }
3003
3004                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3005                 *iovec = NULL;
3006                 return ret;
3007         }
3008
3009         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3010                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3011                 if (!ret)
3012                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return ret;
3015         }
3016
3017         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3018                               req->ctx->compat);
3019 }
3020
3021 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3022 {
3023         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3024 }
3025
3026 /*
3027  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3028  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3029  */
3030 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3031 {
3032         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3033         struct file *file = req->file;
3034         ssize_t ret = 0;
3035
3036         /*
3037          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3038          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3039          * the kiocb to be handled from an async context.
3040          */
3041         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3042                 return -EOPNOTSUPP;
3043         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3044                 return -EAGAIN;
3045
3046         while (iov_iter_count(iter)) {
3047                 struct iovec iovec;
3048                 ssize_t nr;
3049
3050                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3051                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3052                 } else {
3053                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3054                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3055                 }
3056
3057                 if (rw == READ) {
3058                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3059                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3060                 } else {
3061                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3062                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3063                 }
3064
3065                 if (nr < 0) {
3066                         if (!ret)
3067                                 ret = nr;
3068                         break;
3069                 }
3070                 ret += nr;
3071                 if (nr != iovec.iov_len)
3072                         break;
3073                 req->rw.len -= nr;
3074                 req->rw.addr += nr;
3075                 iov_iter_advance(iter, nr);
3076         }
3077
3078         return ret;
3079 }
3080
3081 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3082                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3083 {
3084         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3085
3086         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3087         rw->free_iovec = iovec;
3088         rw->bytes_done = 0;
3089         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3090         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3091                 return;
3092         if (!iovec) {
3093                 unsigned iov_off = 0;
3094
3095                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3096                 if (iter->iov != fast_iov) {
3097                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3098                         rw->iter.iov += iov_off;
3099                 }
3100                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3101                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3102                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3103         } else {
3104                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3105         }
3106 }
3107
3108 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3109 {
3110         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3111         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3112         return req->async_data == NULL;
3113 }
3114
3115 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3116 {
3117         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3118                 return 0;
3119
3120         return  __io_alloc_async_data(req);
3121 }
3122
3123 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3124                              const struct iovec *fast_iov,
3125                              struct iov_iter *iter, bool force)
3126 {
3127         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3128                 return 0;
3129         if (!req->async_data) {
3130                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3131                         kfree(iovec);
3132                         return -ENOMEM;
3133                 }
3134
3135                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3136         }
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3141 {
3142         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3143         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3144         int ret;
3145
3146         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3147         if (unlikely(ret < 0))
3148                 return ret;
3149
3150         iorw->bytes_done = 0;
3151         iorw->free_iovec = iov;
3152         if (iov)
3153                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3158 {
3159         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3160                 return -EBADF;
3161         return io_prep_rw(req, sqe);
3162 }
3163
3164 /*
3165  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3166  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3167  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3168  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3169  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3170  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3171  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3172  * slow path.
3173  */
3174 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3175                              int sync, void *arg)
3176 {
3177         struct wait_page_queue *wpq;
3178         struct io_kiocb *req = wait->private;
3179         struct wait_page_key *key = arg;
3180
3181         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3182
3183         if (!wake_page_match(wpq, key))
3184                 return 0;
3185
3186         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3187         list_del_init(&wait->entry);
3188
3189         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3190         refcount_inc(&req->refs);
3191         io_req_task_queue(req);
3192         return 1;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3197  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3198  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3199  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3200  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3201  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3202  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3203  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3204  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3205  * async worker threads for a blocking retry.
3206  */
3207 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3208 {
3209         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3210         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3211         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3212
3213         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3214         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3215                 return false;
3216
3217         /* Only for buffered IO */
3218         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3219                 return false;
3220
3221         /*
3222          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3223          * support callback based unlocks
3224          */
3225         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3226                 return false;
3227
3228         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3229         wait->wait.private = req;
3230         wait->wait.flags = 0;
3231         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3232         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3233         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3234         kiocb->ki_waitq = wait;
3235         return true;
3236 }
3237
3238 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3239 {
3240         if (req->file->f_op->read_iter)
3241                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3242         else if (req->file->f_op->read)
3243                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3244         else
3245                 return -EINVAL;
3246 }
3247
3248 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3249 {
3250         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3251         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3252         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3253         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3254         ssize_t io_size, ret, ret2;
3255         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3256
3257         if (rw) {
3258                 iter = &rw->iter;
3259                 iovec = NULL;
3260         } else {
3261                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3262                 if (ret < 0)
3263                         return ret;
3264         }
3265         io_size = iov_iter_count(iter);
3266         req->result = io_size;
3267
3268         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3269         if (!force_nonblock)
3270                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3271         else
3272                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3273
3274         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3275         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3276                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3277                 return ret ?: -EAGAIN;
3278         }
3279
3280         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3281         if (unlikely(ret)) {
3282                 kfree(iovec);
3283                 return ret;
3284         }
3285
3286         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3287
3288         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3289                 if (req->async_data)
3290                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3291                 goto out_free;
3292         } else if (ret == -EAGAIN) {
3293                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3294                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3295                         goto done;
3296                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3297                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3298                         goto done;
3299                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3300                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3301                 ret = 0;
3302         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3303                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3304                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3305                 goto done;
3306         }
3307
3308         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3309         if (ret2)
3310                 return ret2;
3311
3312         iovec = NULL;
3313         rw = req->async_data;
3314         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3315         iter = &rw->iter;
3316
3317         do {
3318                 io_size -= ret;
3319                 rw->bytes_done += ret;
3320                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3321                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3322                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3323                         return -EAGAIN;
3324                 }
3325
3326                 /*
3327                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3328                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3329                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3330                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3331                  */
3332                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3333                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3334                         return 0;
3335                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3336                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3337         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3338 done:
3339         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3340 out_free:
3341         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3342         if (iovec)
3343                 kfree(iovec);
3344         return 0;
3345 }
3346
3347 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3348 {
3349         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3350                 return -EBADF;
3351         return io_prep_rw(req, sqe);
3352 }
3353
3354 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3355 {
3356         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3357         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3358         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3359         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3360         ssize_t ret, ret2, io_size;
3361         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3362
3363         if (rw) {
3364                 iter = &rw->iter;
3365                 iovec = NULL;
3366         } else {
3367                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3368                 if (ret < 0)
3369                         return ret;
3370         }
3371         io_size = iov_iter_count(iter);
3372         req->result = io_size;
3373
3374         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3375         if (!force_nonblock)
3376                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3377         else
3378                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3379
3380         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3381         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3382                 goto copy_iov;
3383
3384         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3385         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3386             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3387                 goto copy_iov;
3388
3389         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3390         if (unlikely(ret))
3391                 goto out_free;
3392
3393         /*
3394          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3395          * which will be released by another thread in
3396          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3397          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3398          * we return to userspace.
3399          */
3400         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3401                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3402                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3403                                         SB_FREEZE_WRITE);
3404         }
3405         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3406
3407         if (req->file->f_op->write_iter)
3408                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3409         else if (req->file->f_op->write)
3410                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3411         else
3412                 ret2 = -EINVAL;
3413
3414         /*
3415          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3416          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3417          */
3418         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3419                 ret2 = -EAGAIN;
3420         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3421         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3422                 goto done;
3423         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3424                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3425         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3426                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3427                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3428                         goto copy_iov;
3429 done:
3430                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3431         } else {
3432 copy_iov:
3433                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3434                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3435                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3436                 return ret ?: -EAGAIN;
3437         }
3438 out_free:
3439         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3440         if (iovec)
3441                 kfree(iovec);
3442         return ret;
3443 }
3444
3445 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3446                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3447 {
3448         struct io_rename *ren = &req->rename;
3449         const char __user *oldf, *newf;
3450
3451         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3452                 return -EBADF;
3453
3454         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3455         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3456         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3457         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3458         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3459
3460         ren->oldpath = getname(oldf);
3461         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3462                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3463
3464         ren->newpath = getname(newf);
3465         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3466                 putname(ren->oldpath);
3467                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3468         }
3469
3470         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3471         return 0;
3472 }
3473
3474 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3475 {
3476         struct io_rename *ren = &req->rename;
3477         int ret;
3478
3479         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3480                 return -EAGAIN;
3481
3482         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3483                                 ren->newpath, ren->flags);
3484
3485         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3486         if (ret < 0)
3487                 req_set_fail_links(req);
3488         io_req_complete(req, ret);
3489         return 0;
3490 }
3491
3492 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3493                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3494 {
3495         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3496         const char __user *fname;
3497
3498         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3499                 return -EBADF;
3500
3501         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3502
3503         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3504         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3505                 return -EINVAL;
3506
3507         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3508         un->filename = getname(fname);
3509         if (IS_ERR(un->filename))
3510                 return PTR_ERR(un->filename);
3511
3512         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3513         return 0;
3514 }
3515
3516 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3517 {
3518         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3519         int ret;
3520
3521         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3522                 return -EAGAIN;
3523
3524         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3525                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3526         else
3527                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3528
3529         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3530         if (ret < 0)
3531                 req_set_fail_links(req);
3532         io_req_complete(req, ret);
3533         return 0;
3534 }
3535
3536 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3537                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3538 {
3539 #if defined(CONFIG_NET)
3540         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3541                 return -EINVAL;
3542         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3543             sqe->buf_index)
3544                 return -EINVAL;
3545
3546         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3547         return 0;
3548 #else
3549         return -EOPNOTSUPP;
3550 #endif
3551 }
3552
3553 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3554 {
3555 #if defined(CONFIG_NET)
3556         struct socket *sock;
3557         int ret;
3558
3559         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3560                 return -EAGAIN;
3561
3562         sock = sock_from_file(req->file);
3563         if (unlikely(!sock))
3564                 return -ENOTSOCK;
3565
3566         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3567         if (ret < 0)
3568                 req_set_fail_links(req);
3569         io_req_complete(req, ret);
3570         return 0;
3571 #else
3572         return -EOPNOTSUPP;
3573 #endif
3574 }
3575
3576 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3577                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3578 {
3579         struct io_splice* sp = &req->splice;
3580         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3581
3582         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3583                 return -EINVAL;
3584
3585         sp->file_in = NULL;
3586         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3587         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3588
3589         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3590                 return -EINVAL;
3591
3592         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3593                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3594         if (!sp->file_in)
3595                 return -EBADF;
3596         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3597
3598         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3599                 /*
3600                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3601                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3602                  */
3603                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3604         }
3605
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3610                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3611 {
3612         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3613                 return -EINVAL;
3614         return __io_splice_prep(req, sqe);
3615 }
3616
3617 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3618 {
3619         struct io_splice *sp = &req->splice;
3620         struct file *in = sp->file_in;
3621         struct file *out = sp->file_out;
3622         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3623         long ret = 0;
3624
3625         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3626                 return -EAGAIN;
3627         if (sp->len)
3628                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3629
3630         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3631         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3632
3633         if (ret != sp->len)
3634                 req_set_fail_links(req);
3635         io_req_complete(req, ret);
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3640 {
3641         struct io_splice* sp = &req->splice;
3642
3643         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3644         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3645         return __io_splice_prep(req, sqe);
3646 }
3647
3648 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3649 {
3650         struct io_splice *sp = &req->splice;
3651         struct file *in = sp->file_in;
3652         struct file *out = sp->file_out;
3653         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3654         loff_t *poff_in, *poff_out;
3655         long ret = 0;
3656
3657         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3658                 return -EAGAIN;
3659
3660         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3661         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3662
3663         if (sp->len)
3664                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3665
3666         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3667         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3668
3669         if (ret != sp->len)
3670                 req_set_fail_links(req);
3671         io_req_complete(req, ret);
3672         return 0;
3673 }
3674
3675 /*
3676  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3677  */
3678 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3679 {
3680         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3681
3682         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3683                 return -EINVAL;
3684
3685         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3686         return 0;
3687 }
3688
3689 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3690 {
3691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3692
3693         if (!req->file)
3694                 return -EBADF;
3695
3696         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3697                 return -EINVAL;
3698         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3699                 return -EINVAL;
3700
3701         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3702         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3703                 return -EINVAL;
3704
3705         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3706         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3711 {
3712         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3713         int ret;
3714
3715         /* fsync always requires a blocking context */
3716         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3717                 return -EAGAIN;
3718
3719         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3720                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3721                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3722         if (ret < 0)
3723                 req_set_fail_links(req);
3724         io_req_complete(req, ret);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3729                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3730 {
3731         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3732                 return -EINVAL;
3733         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3734                 return -EINVAL;
3735
3736         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3737         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3738         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3739         return 0;
3740 }
3741
3742 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3743 {
3744         int ret;
3745
3746         /* fallocate always requiring blocking context */
3747         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3748                 return -EAGAIN;
3749         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3750                                 req->sync.len);
3751         if (ret < 0)
3752                 req_set_fail_links(req);
3753         io_req_complete(req, ret);
3754         return 0;
3755 }
3756
3757 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3758 {
3759         const char __user *fname;
3760         int ret;
3761
3762         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3763                 return -EINVAL;
3764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3765                 return -EBADF;
3766
3767         /* open.how should be already initialised */
3768         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3769                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3770
3771         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3772         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3773         req->open.filename = getname(fname);
3774         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3775                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3776                 req->open.filename = NULL;
3777                 return ret;
3778         }
3779         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3780         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3781         return 0;
3782 }
3783
3784 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786         u64 flags, mode;
3787
3788         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3789                 return -EINVAL;
3790         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3791         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3792         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3793         return __io_openat_prep(req, sqe);
3794 }
3795
3796 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3797 {
3798         struct open_how __user *how;
3799         size_t len;
3800         int ret;
3801
3802         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3803                 return -EINVAL;
3804         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3805         len = READ_ONCE(sqe->len);
3806         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3807                 return -EINVAL;
3808
3809         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3810                                         len);
3811         if (ret)
3812                 return ret;
3813
3814         return __io_openat_prep(req, sqe);
3815 }
3816
3817 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3818 {
3819         struct open_flags op;
3820         struct file *file;
3821         bool nonblock_set;
3822         bool resolve_nonblock;
3823         int ret;
3824
3825         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3826         if (ret)
3827                 goto err;
3828         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3829         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3830         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3831                 /*
3832                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3833                  * it'll always -EAGAIN
3834                  */
3835                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3836                         return -EAGAIN;
3837                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3838                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3839         }
3840
3841         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3842         if (ret < 0)
3843                 goto err;
3844
3845         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3846         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3847         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3848             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3849                 /*
3850                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3851                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3852                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3853                  */
3854                 put_unused_fd(ret);
3855                 return -EAGAIN;
3856         }
3857
3858         if (IS_ERR(file)) {
3859                 put_unused_fd(ret);
3860                 ret = PTR_ERR(file);
3861         } else {
3862                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3863                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3864                 fsnotify_open(file);
3865                 fd_install(ret, file);
3866         }
3867 err:
3868         putname(req->open.filename);
3869         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3870         if (ret < 0)
3871                 req_set_fail_links(req);
3872         io_req_complete(req, ret);
3873         return 0;
3874 }
3875
3876 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3877 {
3878         return io_openat2(req, issue_flags);
3879 }
3880
3881 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3882                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3883 {
3884         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3885         u64 tmp;
3886
3887         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3888                 return -EINVAL;
3889
3890         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3891         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3892                 return -EINVAL;
3893
3894         memset(p, 0, sizeof(*p));
3895         p->nbufs = tmp;
3896         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3897         return 0;
3898 }
3899
3900 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3901                                int bgid, unsigned nbufs)
3902 {
3903         unsigned i = 0;
3904
3905         /* shouldn't happen */
3906         if (!nbufs)
3907                 return 0;
3908
3909         /* the head kbuf is the list itself */
3910         while (!list_empty(&buf->list)) {
3911                 struct io_buffer *nxt;
3912
3913                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3914                 list_del(&nxt->list);
3915                 kfree(nxt);
3916                 if (++i == nbufs)
3917                         return i;
3918         }
3919         i++;
3920         kfree(buf);
3921         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3922
3923         return i;
3924 }
3925
3926 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3927 {
3928         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3930         struct io_buffer *head;
3931         int ret = 0;
3932         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3933
3934         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3935
3936         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3937
3938         ret = -ENOENT;
3939         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3940         if (head)
3941                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3942         if (ret < 0)
3943                 req_set_fail_links(req);
3944
3945         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3946         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3947                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3948                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3949         } else {
3950                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3951                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3952         }
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3957                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3958 {
3959         unsigned long size;
3960         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3961         u64 tmp;
3962
3963         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3967         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3968                 return -E2BIG;
3969         p->nbufs = tmp;
3970         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3971         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3972
3973         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3974         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3975                 return -EFAULT;
3976
3977         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3978         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3979         if (tmp > USHRT_MAX)
3980                 return -E2BIG;
3981         p->bid = tmp;
3982         return 0;
3983 }
3984
3985 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3986 {
3987         struct io_buffer *buf;
3988         u64 addr = pbuf->addr;
3989         int i, bid = pbuf->bid;
3990
3991         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3992                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3993                 if (!buf)
3994                         break;
3995
3996                 buf->addr = addr;
3997                 buf->len = pbuf->len;
3998                 buf->bid = bid;
3999                 addr += pbuf->len;
4000                 bid++;
4001                 if (!*head) {
4002                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4003                         *head = buf;
4004                 } else {
4005                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4006                 }
4007         }
4008
4009         return i ? i : -ENOMEM;
4010 }
4011
4012 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4013 {
4014         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4016         struct io_buffer *head, *list;
4017         int ret = 0;
4018         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4019
4020         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4021
4022         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4023
4024         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4025
4026         ret = io_add_buffers(p, &head);
4027         if (ret >= 0 && !list) {
4028                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4029                 if (ret < 0)
4030                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4031         }
4032         if (ret < 0)
4033                 req_set_fail_links(req);
4034
4035         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4036         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4037                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4038                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4039         } else {
4040                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4041                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4042         }
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4047                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4048 {
4049 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4050         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4051                 return -EINVAL;
4052         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4053                 return -EINVAL;
4054
4055         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4056         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4057         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4058
4059         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4060                 struct epoll_event __user *ev;
4061
4062                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4063                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4064                         return -EFAULT;
4065         }
4066
4067         return 0;
4068 #else
4069         return -EOPNOTSUPP;
4070 #endif
4071 }
4072
4073 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4074 {
4075 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4076         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4077         int ret;
4078         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4079
4080         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4081         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4082                 return -EAGAIN;
4083
4084         if (ret < 0)
4085                 req_set_fail_links(req);
4086         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4096         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4102         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4103         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4104         return 0;
4105 #else
4106         return -EOPNOTSUPP;
4107 #endif
4108 }
4109
4110 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4111 {
4112 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4113         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4114         int ret;
4115
4116         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4117                 return -EAGAIN;
4118
4119         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4120         if (ret < 0)
4121                 req_set_fail_links(req);
4122         io_req_complete(req, ret);
4123         return 0;
4124 #else
4125         return -EOPNOTSUPP;
4126 #endif
4127 }
4128
4129 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4130 {
4131         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4132                 return -EINVAL;
4133         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4134                 return -EINVAL;
4135
4136         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4137         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4138         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4139         return 0;
4140 }
4141
4142 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4143 {
4144         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4145         int ret;
4146
4147         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4148                 switch (fa->advice) {
4149                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4150                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4151                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4152                         break;
4153                 default:
4154                         return -EAGAIN;
4155                 }
4156         }
4157
4158         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail_links(req);
4161         io_req_complete(req, ret);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4166 {
4167         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4168                 return -EINVAL;
4169         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4170                 return -EINVAL;
4171         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4172                 return -EBADF;
4173
4174         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4175         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4176         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4177         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4178         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4179
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4184 {
4185         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4186         int ret;
4187
4188         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4189                 /* only need file table for an actual valid fd */
4190                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4191                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4192                 return -EAGAIN;
4193         }
4194
4195         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4196                        ctx->buffer);
4197
4198         if (ret < 0)
4199                 req_set_fail_links(req);
4200         io_req_complete(req, ret);
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4205 {
4206         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4207                 return -EINVAL;
4208         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4209             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4210                 return -EINVAL;
4211         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4212                 return -EBADF;
4213
4214         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4215         return 0;
4216 }
4217
4218 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4219 {
4220         struct files_struct *files = current->files;
4221         struct io_close *close = &req->close;
4222         struct fdtable *fdt;
4223         struct file *file;
4224         int ret;
4225
4226         file = NULL;
4227         ret = -EBADF;
4228         spin_lock(&files->file_lock);
4229         fdt = files_fdtable(files);
4230         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 goto err;
4233         }
4234         file = fdt->fd[close->fd];
4235         if (!file) {
4236                 spin_unlock(&files->file_lock);
4237                 goto err;
4238         }
4239
4240         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4241                 spin_unlock(&files->file_lock);
4242                 file = NULL;
4243                 goto err;
4244         }
4245
4246         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4247         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4248                 spin_unlock(&files->file_lock);
4249                 return -EAGAIN;
4250         }
4251
4252         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4253         spin_unlock(&files->file_lock);
4254         if (ret < 0) {
4255                 if (ret == -ENOENT)
4256                         ret = -EBADF;
4257                 goto err;
4258         }
4259
4260         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4261         ret = filp_close(file, current->files);
4262 err:
4263         if (ret < 0)
4264                 req_set_fail_links(req);
4265         if (file)
4266                 fput(file);
4267         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4272 {
4273         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4274
4275         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4276                 return -EINVAL;
4277         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4278                 return -EINVAL;
4279
4280         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4281         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4282         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4283         return 0;
4284 }
4285
4286 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4287 {
4288         int ret;
4289
4290         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4291         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4292                 return -EAGAIN;
4293
4294         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4295                                 req->sync.flags);
4296         if (ret < 0)
4297                 req_set_fail_links(req);
4298         io_req_complete(req, ret);
4299         return 0;
4300 }
4301
4302 #if defined(CONFIG_NET)
4303 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4304                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4305 {
4306         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4307
4308         if (async_msg)
4309                 return -EAGAIN;
4310         if (io_alloc_async_data(req)) {
4311                 kfree(kmsg->free_iov);
4312                 return -ENOMEM;
4313         }
4314         async_msg = req->async_data;
4315         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4316         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4317         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4318         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4319         if (!async_msg->free_iov)
4320                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4321
4322         return -EAGAIN;
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4326                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4327 {
4328         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4329         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4330         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4331                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4332 }
4333
4334 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4335 {
4336         int ret;
4337
4338         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4339                 return 0;
4340         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4341         if (!ret)
4342                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4347 {
4348         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4349
4350         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4351                 return -EINVAL;
4352
4353         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4354         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4355         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4356
4357 #ifdef CONFIG_COMPAT
4358         if (req->ctx->compat)
4359                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4360 #endif
4361         return 0;
4362 }
4363
4364 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4365 {
4366         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4367         struct socket *sock;
4368         unsigned flags;
4369         int min_ret = 0;
4370         int ret;
4371
4372         sock = sock_from_file(req->file);
4373         if (unlikely(!sock))
4374                 return -ENOTSOCK;
4375
4376         kmsg = req->async_data;
4377         if (!kmsg) {
4378                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4379                 if (ret)
4380                         return ret;
4381                 kmsg = &iomsg;
4382         }
4383
4384         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4385         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4386                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4387         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4388                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4389
4390         if (flags & MSG_WAITALL)
4391                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4392
4393         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4394         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4395                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4396         if (ret == -ERESTARTSYS)
4397                 ret = -EINTR;
4398
4399         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4400         if (kmsg->free_iov)
4401                 kfree(kmsg->free_iov);
4402         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4403         if (ret < min_ret)
4404                 req_set_fail_links(req);
4405         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4406         return 0;
4407 }
4408
4409 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4410 {
4411         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4412         struct msghdr msg;
4413         struct iovec iov;
4414         struct socket *sock;
4415         unsigned flags;
4416         int min_ret = 0;
4417         int ret;
4418
4419         sock = sock_from_file(req->file);
4420         if (unlikely(!sock))
4421                 return -ENOTSOCK;
4422
4423         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4424         if (unlikely(ret))
4425                 return ret;
4426
4427         msg.msg_name = NULL;
4428         msg.msg_control = NULL;
4429         msg.msg_controllen = 0;
4430         msg.msg_namelen = 0;
4431
4432         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4433         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4434                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4435         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4436                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4437
4438         if (flags & MSG_WAITALL)
4439                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4440
4441         msg.msg_flags = flags;
4442         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4443         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4444                 return -EAGAIN;
4445         if (ret == -ERESTARTSYS)
4446                 ret = -EINTR;
4447
4448         if (ret < min_ret)
4449                 req_set_fail_links(req);
4450         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4451         return 0;
4452 }
4453
4454 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4458         struct iovec __user *uiov;
4459         size_t iov_len;
4460         int ret;
4461
4462         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4463                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4464         if (ret)
4465                 return ret;
4466
4467         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4468                 if (iov_len > 1)
4469                         return -EINVAL;
4470                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4471                         return -EFAULT;
4472                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4473                 iomsg->free_iov = NULL;
4474         } else {
4475                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4476                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4477                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4478                                      false);
4479                 if (ret > 0)
4480                         ret = 0;
4481         }
4482
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 #ifdef CONFIG_COMPAT
4487 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4488                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4489 {
4490         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4491         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4492         struct compat_iovec __user *uiov;
4493         compat_uptr_t ptr;
4494         compat_size_t len;
4495         int ret;
4496
4497         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4498         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4499                                         &ptr, &len);
4500         if (ret)
4501                 return ret;
4502
4503         uiov = compat_ptr(ptr);
4504         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4505                 compat_ssize_t clen;
4506
4507                 if (len > 1)
4508                         return -EINVAL;
4509                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4510                         return -EFAULT;
4511                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4512                         return -EFAULT;
4513                 if (clen < 0)
4514                         return -EINVAL;
4515                 sr->len = clen;
4516                 iomsg->free_iov = NULL;
4517         } else {
4518                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4519                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4520                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4521                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4522                 if (ret < 0)
4523                         return ret;
4524         }
4525
4526         return 0;
4527 }
4528 #endif
4529
4530 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4531                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4532 {
4533         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4534
4535 #ifdef CONFIG_COMPAT
4536         if (req->ctx->compat)
4537                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4538 #endif
4539
4540         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4541 }
4542
4543 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4544                                                bool needs_lock)
4545 {
4546         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4547         struct io_buffer *kbuf;
4548
4549         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4550         if (IS_ERR(kbuf))
4551                 return kbuf;
4552
4553         sr->kbuf = kbuf;
4554         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4555         return kbuf;
4556 }
4557
4558 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4559 {
4560         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4561 }
4562
4563 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4564 {
4565         int ret;
4566
4567         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4568                 return 0;
4569         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4570         if (!ret)
4571                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4572         return ret;
4573 }
4574
4575 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4576 {
4577         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4578
4579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4580                 return -EINVAL;
4581
4582         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4583         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4584         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4585         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4586
4587 #ifdef CONFIG_COMPAT
4588         if (req->ctx->compat)
4589                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4590 #endif
4591         return 0;
4592 }
4593
4594 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4595 {
4596         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4597         struct socket *sock;
4598         struct io_buffer *kbuf;
4599         unsigned flags;
4600         int min_ret = 0;
4601         int ret, cflags = 0;
4602         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4603
4604         sock = sock_from_file(req->file);
4605         if (unlikely(!sock))
4606                 return -ENOTSOCK;
4607
4608         kmsg = req->async_data;
4609         if (!kmsg) {
4610                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4611                 if (ret)
4612                         return ret;
4613                 kmsg = &iomsg;
4614         }
4615
4616         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4617                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4618                 if (IS_ERR(kbuf))
4619                         return PTR_ERR(kbuf);
4620                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4621                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4622                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4623                                 1, req->sr_msg.len);
4624         }
4625
4626         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4627         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4628                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4629         else if (force_nonblock)
4630                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4631
4632         if (flags & MSG_WAITALL)
4633                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4634
4635         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4636                                         kmsg->uaddr, flags);
4637         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4638                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4639         if (ret == -ERESTARTSYS)
4640                 ret = -EINTR;
4641
4642         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4643                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4644         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4645         if (kmsg->free_iov)
4646                 kfree(kmsg->free_iov);
4647         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4648         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4649                 req_set_fail_links(req);
4650         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4655 {
4656         struct io_buffer *kbuf;
4657         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4658         struct msghdr msg;
4659         void __user *buf = sr->buf;
4660         struct socket *sock;
4661         struct iovec iov;
4662         unsigned flags;
4663         int min_ret = 0;
4664         int ret, cflags = 0;
4665         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4666
4667         sock = sock_from_file(req->file);
4668         if (unlikely(!sock))
4669                 return -ENOTSOCK;
4670
4671         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4672                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4673                 if (IS_ERR(kbuf))
4674                         return PTR_ERR(kbuf);
4675                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4676         }
4677
4678         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4679         if (unlikely(ret))
4680                 goto out_free;
4681
4682         msg.msg_name = NULL;
4683         msg.msg_control = NULL;
4684         msg.msg_controllen = 0;
4685         msg.msg_namelen = 0;
4686         msg.msg_iocb = NULL;
4687         msg.msg_flags = 0;
4688
4689         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4690         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4691                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4692         else if (force_nonblock)
4693                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4694
4695         if (flags & MSG_WAITALL)
4696                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4697
4698         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4699         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4700                 return -EAGAIN;
4701         if (ret == -ERESTARTSYS)
4702                 ret = -EINTR;
4703 out_free:
4704         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4705                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4706         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4707                 req_set_fail_links(req);
4708         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4709         return 0;
4710 }
4711
4712 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4713 {
4714         struct io_accept *accept = &req->accept;
4715
4716         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4717                 return -EINVAL;
4718         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4719                 return -EINVAL;
4720
4721         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4722         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4723         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4724         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4729 {
4730         struct io_accept *accept = &req->accept;
4731         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4732         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4733         int ret;
4734
4735         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4736                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4737
4738         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4739                                         accept->addr_len, accept->flags,
4740                                         accept->nofile);
4741         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4742                 return -EAGAIN;
4743         if (ret < 0) {
4744                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4745                         ret = -EINTR;
4746                 req_set_fail_links(req);
4747         }
4748         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4749         return 0;
4750 }
4751
4752 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4753 {
4754         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4755         struct io_connect *conn = &req->connect;
4756
4757         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4758 }
4759
4760 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4761 {
4762         struct io_connect *conn = &req->connect;
4763
4764         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4765                 return -EINVAL;
4766         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4767                 return -EINVAL;
4768
4769         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4770         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4771         return 0;
4772 }
4773
4774 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4775 {
4776         struct io_async_connect __io, *io;
4777         unsigned file_flags;
4778         int ret;
4779         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4780
4781         if (req->async_data) {
4782                 io = req->async_data;
4783         } else {
4784                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4785                                                 req->connect.addr_len,
4786                                                 &__io.address);
4787                 if (ret)
4788                         goto out;
4789                 io = &__io;
4790         }
4791
4792         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4793
4794         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4795                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4796         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4797                 if (req->async_data)
4798                         return -EAGAIN;
4799                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4800                         ret = -ENOMEM;
4801                         goto out;
4802                 }
4803                 io = req->async_data;
4804                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4805                 return -EAGAIN;
4806         }
4807         if (ret == -ERESTARTSYS)
4808                 ret = -EINTR;
4809 out:
4810         if (ret < 0)
4811                 req_set_fail_links(req);
4812         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4813         return 0;
4814 }
4815 #else /* !CONFIG_NET */
4816 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4817 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4818 {                                                                       \
4819         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4820 }
4821
4822 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4823 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4824 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4825 {                                                                       \
4826         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4827 }                                                                       \
4828
4829 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4830 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4831 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4832 {                                                                       \
4833         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4834 }
4835
4836 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4837 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4838 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4839 IO_NETOP_PREP(accept);
4840 IO_NETOP_FN(send);
4841 IO_NETOP_FN(recv);
4842 #endif /* CONFIG_NET */
4843
4844 struct io_poll_table {
4845         struct poll_table_struct pt;
4846         struct io_kiocb *req;
4847         int error;
4848 };
4849
4850 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4851                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4852 {
4853         int ret;
4854
4855         /* for instances that support it check for an event match first: */
4856         if (mask && !(mask & poll->events))
4857                 return 0;
4858
4859         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4860
4861         list_del_init(&poll->wait.entry);
4862
4863         req->result = mask;
4864         req->task_work.func = func;
4865         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4866
4867         /*
4868          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4869          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4870          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4871          * have the needed state needed for it anyway.
4872          */
4873         ret = io_req_task_work_add(req);
4874         if (unlikely(ret)) {
4875                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4876                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4877         }
4878         return 1;
4879 }
4880
4881 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4882         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4883 {
4884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4885
4886         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4887                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4888
4889                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4890         }
4891
4892         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4893         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4894                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4895                 return true;
4896         }
4897
4898         return false;
4899 }
4900
4901 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4902 {
4903         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4904         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4905                 return req->async_data;
4906         return req->apoll->double_poll;
4907 }
4908
4909 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4910 {
4911         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4912                 return &req->poll;
4913         return &req->apoll->poll;
4914 }
4915
4916 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4917 {
4918         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4919
4920         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4921
4922         if (poll && poll->head) {
4923                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4924
4925                 spin_lock(&head->lock);
4926                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4927                 if (poll->wait.private)
4928                         refcount_dec(&req->refs);
4929                 poll->head = NULL;
4930                 spin_unlock(&head->lock);
4931         }
4932 }
4933
4934 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4935 {
4936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4937
4938         io_poll_remove_double(req);
4939         req->poll.done = true;
4940         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4941         io_commit_cqring(ctx);
4942 }
4943
4944 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4945 {
4946         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4947         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4948         struct io_kiocb *nxt;
4949
4950         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4951                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4952         } else {
4953                 hash_del(&req->hash_node);
4954                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4955                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4956
4957                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4958                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4959                 if (nxt)
4960                         __io_req_task_submit(nxt);
4961         }
4962
4963         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4964 }
4965
4966 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4967                                int sync, void *key)
4968 {
4969         struct io_kiocb *req = wait->private;
4970         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4971         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4972
4973         /* for instances that support it check for an event match first: */
4974         if (mask && !(mask & poll->events))
4975                 return 0;
4976
4977         list_del_init(&wait->entry);
4978
4979         if (poll && poll->head) {
4980                 bool done;
4981
4982                 spin_lock(&poll->head->lock);
4983                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4984                 if (!done)
4985                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4986                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4987                 wait->private = NULL;
4988                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4989                 if (!done) {
4990                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4991                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4992                 }
4993         }
4994         refcount_dec(&req->refs);
4995         return 1;
4996 }
4997
4998 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4999                               wait_queue_func_t wake_func)
5000 {
5001         poll->head = NULL;
5002         poll->done = false;
5003         poll->canceled = false;
5004         poll->events = events;
5005         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5006         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5007 }
5008
5009 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5010                             struct wait_queue_head *head,
5011                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5012 {
5013         struct io_kiocb *req = pt->req;
5014
5015         /*
5016          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5017          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5018          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5019          */
5020         if (unlikely(poll->head)) {
5021                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5022
5023                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5024                 if (*poll_ptr) {
5025                         pt->error = -EINVAL;
5026                         return;
5027                 }
5028                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5029                 if (poll->head == head)
5030                         return;
5031                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5032                 if (!poll) {
5033                         pt->error = -ENOMEM;
5034                         return;
5035                 }
5036                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5037                 refcount_inc(&req->refs);
5038                 poll->wait.private = req;
5039                 *poll_ptr = poll;
5040         }
5041
5042         pt->error = 0;
5043         poll->head = head;
5044
5045         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5046                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5047         else
5048                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5049 }
5050
5051 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5052                                struct poll_table_struct *p)
5053 {
5054         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5055         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5056
5057         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5058 }
5059
5060 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5061 {
5062         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5063         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065
5066         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5067
5068         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5069                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5070                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5071                 return;
5072         }
5073
5074         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5075         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5076                 hash_del(&req->hash_node);
5077
5078         io_poll_remove_double(req);
5079         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5080
5081         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5082                 __io_req_task_submit(req);
5083         else
5084                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5085
5086         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5087         kfree(apoll->double_poll);
5088         kfree(apoll);
5089 }
5090
5091 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5092                         void *key)
5093 {
5094         struct io_kiocb *req = wait->private;
5095         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5096
5097         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5098                                         key_to_poll(key));
5099
5100         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5101 }
5102
5103 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5104 {
5105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5106         struct hlist_head *list;
5107
5108         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5109         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5110 }
5111
5112 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5113                                       struct io_poll_iocb *poll,
5114                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5115                                       wait_queue_func_t wake_func)
5116         __acquires(&ctx->completion_lock)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         bool cancel = false;
5120
5121         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5122         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5123         poll->file = req->file;
5124         poll->wait.private = req;
5125
5126         ipt->pt._key = mask;
5127         ipt->req = req;
5128         ipt->error = -EINVAL;
5129
5130         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5131
5132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5133         if (likely(poll->head)) {
5134                 spin_lock(&poll->head->lock);
5135                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5136                         if (ipt->error)
5137                                 cancel = true;
5138                         ipt->error = 0;
5139                         mask = 0;
5140                 }
5141                 if (mask || ipt->error)
5142                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5143                 else if (cancel)
5144                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5145                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5146                         io_poll_req_insert(req);
5147                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5148         }
5149
5150         return mask;
5151 }
5152
5153 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5154 {
5155         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5157         struct async_poll *apoll;
5158         struct io_poll_table ipt;
5159         __poll_t mask, ret;
5160         int rw;
5161
5162         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5163                 return false;
5164         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5165                 return false;
5166         if (def->pollin)
5167                 rw = READ;
5168         else if (def->pollout)
5169                 rw = WRITE;
5170         else
5171                 return false;
5172         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5173         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5174                 return false;
5175
5176         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5177         if (unlikely(!apoll))
5178                 return false;
5179         apoll->double_poll = NULL;
5180
5181         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5182         req->apoll = apoll;
5183
5184         mask = 0;
5185         if (def->pollin)
5186                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5187         if (def->pollout)
5188                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5189
5190         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5191         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5192             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5193                 mask &= ~POLLIN;
5194
5195         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5196
5197         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5198
5199         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5200                                         io_async_wake);
5201         if (ret || ipt.error) {
5202                 io_poll_remove_double(req);
5203                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5204                 kfree(apoll->double_poll);
5205                 kfree(apoll);
5206                 return false;
5207         }
5208         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5209         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5210                                         apoll->poll.events);
5211         return true;
5212 }
5213
5214 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5215                                  struct io_poll_iocb *poll)
5216 {
5217         bool do_complete = false;
5218
5219         spin_lock(&poll->head->lock);
5220         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5221         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5222                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5223                 do_complete = true;
5224         }
5225         spin_unlock(&poll->head->lock);
5226         hash_del(&req->hash_node);
5227         return do_complete;
5228 }
5229
5230 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5231 {
5232         bool do_complete;
5233
5234         io_poll_remove_double(req);
5235
5236         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5237                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5238         } else {
5239                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5240
5241                 /* non-poll requests have submit ref still */
5242                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5243                 if (do_complete) {
5244                         io_put_req(req);
5245                         kfree(apoll->double_poll);
5246                         kfree(apoll);
5247                 }
5248         }
5249
5250         if (do_complete) {
5251                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5252                 io_commit_cqring(req->ctx);
5253                 req_set_fail_links(req);
5254                 io_put_req_deferred(req, 1);
5255         }
5256
5257         return do_complete;
5258 }
5259
5260 /*
5261  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5262  */
5263 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5264                                struct files_struct *files)
5265 {
5266         struct hlist_node *tmp;
5267         struct io_kiocb *req;
5268         int posted = 0, i;
5269
5270         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5271         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5272                 struct hlist_head *list;
5273
5274                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5275                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5276                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5277                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5278                 }
5279         }
5280         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5281
5282         if (posted)
5283                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5284
5285         return posted != 0;
5286 }
5287
5288 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5289 {
5290         struct hlist_head *list;
5291         struct io_kiocb *req;
5292
5293         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5294         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5295                 if (sqe_addr != req->user_data)
5296                         continue;
5297                 if (io_poll_remove_one(req))
5298                         return 0;
5299                 return -EALREADY;
5300         }
5301
5302         return -ENOENT;
5303 }
5304
5305 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5306                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5307 {
5308         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5309                 return -EINVAL;
5310         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5311             sqe->poll_events)
5312                 return -EINVAL;
5313
5314         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5315         return 0;
5316 }
5317
5318 /*
5319  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5320  * and remove it if found.
5321  */
5322 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5323 {
5324         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5325         int ret;
5326
5327         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5328         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5329         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5330
5331         if (ret < 0)
5332                 req_set_fail_links(req);
5333         io_req_complete(req, ret);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5338                         void *key)
5339 {
5340         struct io_kiocb *req = wait->private;
5341         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5342
5343         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5344 }
5345
5346 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5347                                struct poll_table_struct *p)
5348 {
5349         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5350
5351         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5352 }
5353
5354 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5355 {
5356         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5357         u32 events;
5358
5359         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5360                 return -EINVAL;
5361         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5362                 return -EINVAL;
5363
5364         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5365 #ifdef __BIG_ENDIAN
5366         events = swahw32(events);
5367 #endif
5368         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5369                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5370         return 0;
5371 }
5372
5373 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5374 {
5375         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5377         struct io_poll_table ipt;
5378         __poll_t mask;
5379
5380         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5381
5382         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5383                                         io_poll_wake);
5384
5385         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5386                 ipt.error = 0;
5387                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5388         }
5389         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5390
5391         if (mask) {
5392                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5393                 io_put_req(req);
5394         }
5395         return ipt.error;
5396 }
5397
5398 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5399 {
5400         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5401                                                 struct io_timeout_data, timer);
5402         struct io_kiocb *req = data->req;
5403         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5404         unsigned long flags;
5405
5406         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5407         list_del_init(&req->timeout.list);
5408         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5409                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5410
5411         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5412         io_commit_cqring(ctx);
5413         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5414
5415         io_cqring_ev_posted(ctx);
5416         req_set_fail_links(req);
5417         io_put_req(req);
5418         return HRTIMER_NORESTART;
5419 }
5420
5421 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5422                                            __u64 user_data)
5423 {
5424         struct io_timeout_data *io;
5425         struct io_kiocb *req;
5426         int ret = -ENOENT;
5427
5428         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5429                 if (user_data == req->user_data) {
5430                         ret = 0;
5431                         break;
5432                 }
5433         }
5434
5435         if (ret == -ENOENT)
5436                 return ERR_PTR(ret);
5437
5438         io = req->async_data;
5439         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5440         if (ret == -1)
5441                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5442         list_del_init(&req->timeout.list);
5443         return req;
5444 }
5445
5446 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5447 {
5448         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5449
5450         if (IS_ERR(req))
5451                 return PTR_ERR(req);
5452
5453         req_set_fail_links(req);
5454         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5455         io_put_req_deferred(req, 1);
5456         return 0;
5457 }
5458
5459 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5460                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5461 {
5462         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5463         struct io_timeout_data *data;
5464
5465         if (IS_ERR(req))
5466                 return PTR_ERR(req);
5467
5468         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5469         data = req->async_data;
5470         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5471         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5472         data->timer.function = io_timeout_fn;
5473         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5474         return 0;
5475 }
5476
5477 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5478                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5479 {
5480         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5481
5482         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5483                 return -EINVAL;
5484         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5485                 return -EINVAL;
5486         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5487                 return -EINVAL;
5488
5489         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5490         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5491         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5492                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5493                         return -EINVAL;
5494                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5495                         return -EFAULT;
5496         } else if (tr->flags) {
5497                 /* timeout removal doesn't support flags */
5498                 return -EINVAL;
5499         }
5500
5501         return 0;
5502 }
5503
5504 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5505 {
5506         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5507                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5508 }
5509
5510 /*
5511  * Remove or update an existing timeout command
5512  */
5513 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5514 {
5515         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5516         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5517         int ret;
5518
5519         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5520         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5521                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5522         else
5523                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5524                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5525
5526         io_cqring_fill_event(req, ret);
5527         io_commit_cqring(ctx);
5528         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5529         io_cqring_ev_posted(ctx);
5530         if (ret < 0)
5531                 req_set_fail_links(req);
5532         io_put_req(req);
5533         return 0;
5534 }
5535
5536 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5537                            bool is_timeout_link)
5538 {
5539         struct io_timeout_data *data;
5540         unsigned flags;
5541         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5542
5543         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5544                 return -EINVAL;
5545         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5546                 return -EINVAL;
5547         if (off && is_timeout_link)
5548                 return -EINVAL;
5549         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5550         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5551                 return -EINVAL;
5552
5553         req->timeout.off = off;
5554
5555         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5556                 return -ENOMEM;
5557
5558         data = req->async_data;
5559         data->req = req;
5560
5561         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5562                 return -EFAULT;
5563
5564         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5565         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5566         if (is_timeout_link)
5567                 io_req_track_inflight(req);
5568         return 0;
5569 }
5570
5571 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5572 {
5573         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5574         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5575         struct list_head *entry;
5576         u32 tail, off = req->timeout.off;
5577
5578         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5579
5580         /*
5581          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5582          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5583          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5584          */
5585         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5586                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5587                 goto add;
5588         }
5589
5590         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5591         req->timeout.target_seq = tail + off;
5592
5593         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5594          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5595          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5596          */
5597         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5598
5599         /*
5600          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5601          * the one we need first.
5602          */
5603         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5604                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5605                                                   timeout.list);
5606
5607                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5608                         continue;
5609                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5610                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5611                         break;
5612         }
5613 add:
5614         list_add(&req->timeout.list, entry);
5615         data->timer.function = io_timeout_fn;
5616         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5617         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5618         return 0;
5619 }
5620
5621 struct io_cancel_data {
5622         struct io_ring_ctx *ctx;
5623         u64 user_data;
5624 };
5625
5626 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5627 {
5628         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5629         struct io_cancel_data *cd = data;
5630
5631         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5632 }
5633
5634 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5635                                struct io_ring_ctx *ctx)
5636 {
5637         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5638         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5639         int ret = 0;
5640
5641         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5642                 return -ENOENT;
5643
5644         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5645         switch (cancel_ret) {
5646         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5647                 ret = 0;
5648                 break;
5649         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5650                 ret = -EALREADY;
5651                 break;
5652         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5653                 ret = -ENOENT;
5654                 break;
5655         }
5656
5657         return ret;
5658 }
5659
5660 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5661                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5662                                      int success_ret)
5663 {
5664         unsigned long flags;
5665         int ret;
5666
5667         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5668         if (ret != -ENOENT) {
5669                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5670                 goto done;
5671         }
5672
5673         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5674         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5675         if (ret != -ENOENT)
5676                 goto done;
5677         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5678 done:
5679         if (!ret)
5680                 ret = success_ret;
5681         io_cqring_fill_event(req, ret);
5682         io_commit_cqring(ctx);
5683         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5684         io_cqring_ev_posted(ctx);
5685
5686         if (ret < 0)
5687                 req_set_fail_links(req);
5688         io_put_req(req);
5689 }
5690
5691 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5692                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5693 {
5694         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5695                 return -EINVAL;
5696         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5697                 return -EINVAL;
5698         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5699                 return -EINVAL;
5700
5701         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5702         return 0;
5703 }
5704
5705 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5706 {
5707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5708         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5709         struct io_tctx_node *node;
5710         int ret;
5711
5712         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5713         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5714         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5715         if (ret != -ENOENT)
5716                 goto done;
5717         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5718         if (ret != -ENOENT)
5719                 goto done;
5720         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5721         if (ret != -ENOENT)
5722                 goto done;
5723         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5724
5725         /* slow path, try all io-wq's */
5726         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5727         ret = -ENOENT;
5728         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5729                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5730
5731                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5732                         continue;
5733                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5734                 if (ret != -ENOENT)
5735                         break;
5736         }
5737         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5738
5739         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5740 done:
5741         io_cqring_fill_event(req, ret);
5742         io_commit_cqring(ctx);
5743         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5744         io_cqring_ev_posted(ctx);
5745
5746         if (ret < 0)
5747                 req_set_fail_links(req);
5748         io_put_req(req);
5749         return 0;
5750 }
5751
5752 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5753                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5754 {
5755         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5756                 return -EINVAL;
5757         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5758                 return -EINVAL;
5759         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5760                 return -EINVAL;
5761
5762         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5763         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5764         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5765                 return -EINVAL;
5766         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5767         return 0;
5768 }
5769
5770 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5771 {
5772         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5773         struct io_uring_rsrc_update up;
5774         int ret;
5775
5776         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5777                 return -EAGAIN;
5778
5779         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5780         up.data = req->rsrc_update.arg;
5781
5782         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5783         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5784         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5785
5786         if (ret < 0)
5787                 req_set_fail_links(req);
5788         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5793 {
5794         switch (req->opcode) {
5795         case IORING_OP_NOP:
5796                 return 0;
5797         case IORING_OP_READV:
5798         case IORING_OP_READ_FIXED:
5799         case IORING_OP_READ:
5800                 return io_read_prep(req, sqe);
5801         case IORING_OP_WRITEV:
5802         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5803         case IORING_OP_WRITE:
5804                 return io_write_prep(req, sqe);
5805         case IORING_OP_POLL_ADD:
5806                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5807         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5808                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5809         case IORING_OP_FSYNC:
5810                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5811         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5812                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_SENDMSG:
5814         case IORING_OP_SEND:
5815                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5816         case IORING_OP_RECVMSG:
5817         case IORING_OP_RECV:
5818                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_CONNECT:
5820                 return io_connect_prep(req, sqe);
5821         case IORING_OP_TIMEOUT:
5822                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5823         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5824                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5825         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5826                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5827         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5828                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5829         case IORING_OP_ACCEPT:
5830                 return io_accept_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_FALLOCATE:
5832                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_OPENAT:
5834                 return io_openat_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_CLOSE:
5836                 return io_close_prep(req, sqe);
5837         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5838                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5839         case IORING_OP_STATX:
5840                 return io_statx_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_FADVISE:
5842                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_MADVISE:
5844                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5845         case IORING_OP_OPENAT2:
5846                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5848                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_SPLICE:
5850                 return io_splice_prep(req, sqe);
5851         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5852                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5854                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_TEE:
5856                 return io_tee_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5858                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_RENAMEAT:
5860                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_UNLINKAT:
5862                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5863         }
5864
5865         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5866                         req->opcode);
5867         return-EINVAL;
5868 }
5869
5870 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5871 {
5872         switch (req->opcode) {
5873         case IORING_OP_READV:
5874         case IORING_OP_READ_FIXED:
5875         case IORING_OP_READ:
5876                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5877         case IORING_OP_WRITEV:
5878         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5879         case IORING_OP_WRITE:
5880                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5881         case IORING_OP_SENDMSG:
5882         case IORING_OP_SEND:
5883                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5884         case IORING_OP_RECVMSG:
5885         case IORING_OP_RECV:
5886                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5887         case IORING_OP_CONNECT:
5888                 return io_connect_prep_async(req);
5889         }
5890         return 0;
5891 }
5892
5893 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5894 {
5895         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5896                 return 0;
5897         /* some opcodes init it during the inital prep */
5898         if (req->async_data)
5899                 return 0;
5900         if (__io_alloc_async_data(req))
5901                 return -EAGAIN;
5902         return io_req_prep_async(req);
5903 }
5904
5905 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5906 {
5907         struct io_kiocb *pos;
5908         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5909         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5910
5911         io_for_each_link(pos, req)
5912                 nr_reqs++;
5913
5914         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5915         return total_submitted - nr_reqs;
5916 }
5917
5918 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5919 {
5920         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5921         struct io_defer_entry *de;
5922         int ret;
5923         u32 seq;
5924
5925         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5926         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5927                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5928                 return 0;
5929
5930         seq = io_get_sequence(req);
5931         /* Still a chance to pass the sequence check */
5932         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5933                 return 0;
5934
5935         ret = io_req_defer_prep(req);
5936         if (ret)
5937                 return ret;
5938         io_prep_async_link(req);
5939         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5940         if (!de)
5941                 return -ENOMEM;
5942
5943         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5944         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5945                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5946                 kfree(de);
5947                 io_queue_async_work(req);
5948                 return -EIOCBQUEUED;
5949         }
5950
5951         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5952         de->req = req;
5953         de->seq = seq;
5954         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5955         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5956         return -EIOCBQUEUED;
5957 }
5958
5959 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5960 {
5961         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5962                 switch (req->opcode) {
5963                 case IORING_OP_READV:
5964                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5965                 case IORING_OP_READ:
5966                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5967                         break;
5968                 case IORING_OP_RECVMSG:
5969                 case IORING_OP_RECV:
5970                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5971                         break;
5972                 }
5973                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5974         }
5975
5976         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5977                 switch (req->opcode) {
5978                 case IORING_OP_READV:
5979                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5980                 case IORING_OP_READ:
5981                 case IORING_OP_WRITEV:
5982                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5983                 case IORING_OP_WRITE: {
5984                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5985                         if (io->free_iovec)
5986                                 kfree(io->free_iovec);
5987                         break;
5988                         }
5989                 case IORING_OP_RECVMSG:
5990                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5991                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5992
5993                         kfree(io->free_iov);
5994                         break;
5995                         }
5996                 case IORING_OP_SPLICE:
5997                 case IORING_OP_TEE:
5998                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5999                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6000                         break;
6001                 case IORING_OP_OPENAT:
6002                 case IORING_OP_OPENAT2:
6003                         if (req->open.filename)
6004                                 putname(req->open.filename);
6005                         break;
6006                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6007                         putname(req->rename.oldpath);
6008                         putname(req->rename.newpath);
6009                         break;
6010                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6011                         putname(req->unlink.filename);
6012                         break;
6013                 }
6014                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6015         }
6016 }
6017
6018 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6019 {
6020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6021         const struct cred *creds = NULL;
6022         int ret;
6023
6024         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6025                 creds = override_creds(req->work.creds);
6026
6027         switch (req->opcode) {
6028         case IORING_OP_NOP:
6029                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6030                 break;
6031         case IORING_OP_READV:
6032         case IORING_OP_READ_FIXED:
6033         case IORING_OP_READ:
6034                 ret = io_read(req, issue_flags);
6035                 break;
6036         case IORING_OP_WRITEV:
6037         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6038         case IORING_OP_WRITE:
6039                 ret = io_write(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_FSYNC:
6042                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_POLL_ADD:
6045                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6048                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6051                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_SENDMSG:
6054                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_SEND:
6057                 ret = io_send(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_RECVMSG:
6060                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_RECV:
6063                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_TIMEOUT:
6066                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6069                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_ACCEPT:
6072                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_CONNECT:
6075                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6078                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_FALLOCATE:
6081                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_OPENAT:
6084                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_CLOSE:
6087                 ret = io_close(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6090                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_STATX:
6093                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_FADVISE:
6096                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_MADVISE:
6099                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_OPENAT2:
6102                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6105                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_SPLICE:
6108                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6111                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6114                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_TEE:
6117                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6120                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_RENAMEAT:
6123                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_UNLINKAT:
6126                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         default:
6129                 ret = -EINVAL;
6130                 break;
6131         }
6132
6133         if (creds)
6134                 revert_creds(creds);
6135
6136         if (ret)
6137                 return ret;
6138
6139         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6140         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6141                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6142
6143                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6144                 if (in_async)
6145                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6146
6147                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6148
6149                 if (in_async)
6150                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6151         }
6152
6153         return 0;
6154 }
6155
6156 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6157 {
6158         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6159         struct io_kiocb *timeout;
6160         int ret = 0;
6161
6162         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6163         if (timeout)
6164                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6165
6166         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6167                 ret = -ECANCELED;
6168
6169         if (!ret) {
6170                 do {
6171                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6172                         /*
6173                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6174                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6175                          * wait for request slots on the block side.
6176                          */
6177                         if (ret != -EAGAIN)
6178                                 break;
6179                         cond_resched();
6180                 } while (1);
6181         }
6182
6183         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6184         if (ret) {
6185                 /* io-wq is going to take one down */
6186                 refcount_inc(&req->refs);
6187                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6188         }
6189 }
6190
6191 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6192                                               int index)
6193 {
6194         struct fixed_rsrc_table *table;
6195
6196         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6197         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6198 }
6199
6200 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6201                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6202 {
6203         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6204         struct file *file;
6205
6206         if (fixed) {
6207                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6208                         return NULL;
6209                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6210                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6211                 io_set_resource_node(req);
6212         } else {
6213                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6214                 file = __io_file_get(state, fd);
6215         }
6216
6217         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6218                 io_req_track_inflight(req);
6219         return file;
6220 }
6221
6222 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6223 {
6224         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6225                                                 struct io_timeout_data, timer);
6226         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6228         unsigned long flags;
6229
6230         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6231         prev = req->timeout.head;
6232         req->timeout.head = NULL;
6233
6234         /*
6235          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6236          * race with the completion of the linked work.
6237          */
6238         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6239                 io_remove_next_linked(prev);
6240         else
6241                 prev = NULL;
6242         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6243
6244         if (prev) {
6245                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6246                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6247         } else {
6248                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6249                 io_put_req_deferred(req, 1);
6250         }
6251         return HRTIMER_NORESTART;
6252 }
6253
6254 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6255 {
6256         /*
6257          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6258          * before we got a chance to setup the timer
6259          */
6260         if (req->timeout.head) {
6261                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6262
6263                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6264                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6265                                 data->mode);
6266         }
6267 }
6268
6269 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6270 {
6271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6272
6273         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6274         __io_queue_linked_timeout(req);
6275         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6276
6277         /* drop submission reference */
6278         io_put_req(req);
6279 }
6280
6281 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6282 {
6283         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6284
6285         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6286             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6287                 return NULL;
6288
6289         nxt->timeout.head = req;
6290         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6291         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6292         return nxt;
6293 }
6294
6295 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6296 {
6297         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6298         int ret;
6299
6300         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6301
6302         /*
6303          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6304          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6305          */
6306         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6307                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6308                         /*
6309                          * Queued up for async execution, worker will release
6310                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6311                          */
6312                         io_queue_async_work(req);
6313                 }
6314         } else if (likely(!ret)) {
6315                 /* drop submission reference */
6316                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6317                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6318                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6319
6320                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6321                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6322                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6323                 } else {
6324                         io_put_req(req);
6325                 }
6326         } else {
6327                 req_set_fail_links(req);
6328                 io_put_req(req);
6329                 io_req_complete(req, ret);
6330         }
6331         if (linked_timeout)
6332                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6333 }
6334
6335 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6336 {
6337         int ret;
6338
6339         ret = io_req_defer(req);
6340         if (ret) {
6341                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6342 fail_req:
6343                         req_set_fail_links(req);
6344                         io_put_req(req);
6345                         io_req_complete(req, ret);
6346                 }
6347         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6348                 ret = io_req_defer_prep(req);
6349                 if (unlikely(ret))
6350                         goto fail_req;
6351                 io_queue_async_work(req);
6352         } else {
6353                 __io_queue_sqe(req);
6354         }
6355 }
6356
6357 /*
6358  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6359  *
6360  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6361  */
6362 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6363                                         struct io_kiocb *req,
6364                                         unsigned int sqe_flags)
6365 {
6366         if (!ctx->restricted)
6367                 return true;
6368
6369         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6370                 return false;
6371
6372         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6373             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6374                 return false;
6375
6376         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6377                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6378                 return false;
6379
6380         return true;
6381 }
6382
6383 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6384                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6385 {
6386         struct io_submit_state *state;
6387         unsigned int sqe_flags;
6388         int personality, ret = 0;
6389
6390         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6391         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6392         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6393         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6394         req->async_data = NULL;
6395         req->file = NULL;
6396         req->ctx = ctx;
6397         req->link = NULL;
6398         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6399         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6400         refcount_set(&req->refs, 2);
6401         req->task = current;
6402         req->result = 0;
6403         req->work.list.next = NULL;
6404         req->work.creds = NULL;
6405         req->work.flags = 0;
6406
6407         /* enforce forwards compatibility on users */
6408         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6409                 req->flags = 0;
6410                 return -EINVAL;
6411         }
6412
6413         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6414                 return -EINVAL;
6415
6416         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6417                 return -EACCES;
6418
6419         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6420             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6421                 return -EOPNOTSUPP;
6422
6423         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6424         if (personality) {
6425                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6426                 if (!req->work.creds)
6427                         return -EINVAL;
6428                 get_cred(req->work.creds);
6429         }
6430         state = &ctx->submit_state;
6431
6432         /*
6433          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6434          * is potentially a read/write to block based storage.
6435          */
6436         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6437             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6438                 blk_start_plug(&state->plug);
6439                 state->plug_started = true;
6440         }
6441
6442         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6443                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6444
6445                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6446                 if (unlikely(!req->file))
6447                         ret = -EBADF;
6448         }
6449
6450         state->ios_left--;
6451         return ret;
6452 }
6453
6454 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6455                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6456 {
6457         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6458         int ret;
6459
6460         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6461         if (unlikely(ret)) {
6462 fail_req:
6463                 if (link->head) {
6464                         /* fail even hard links since we don't submit */
6465                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6466                         io_put_req(link->head);
6467                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6468                         link->head = NULL;
6469                 }
6470                 io_put_req(req);
6471                 io_req_complete(req, ret);
6472                 return ret;
6473         }
6474         ret = io_req_prep(req, sqe);
6475         if (unlikely(ret))
6476                 goto fail_req;
6477
6478         /* don't need @sqe from now on */
6479         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6480                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6481
6482         /*
6483          * If we already have a head request, queue this one for async
6484          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6485          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6486          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6487          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6488          */
6489         if (link->head) {
6490                 struct io_kiocb *head = link->head;
6491
6492                 /*
6493                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6494                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6495                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6496                  * next after the link request. The last one is done via
6497                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6498                  */
6499                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6500                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6501                         ctx->drain_next = 1;
6502                 }
6503                 ret = io_req_defer_prep(req);
6504                 if (unlikely(ret))
6505                         goto fail_req;
6506                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6507                 link->last->link = req;
6508                 link->last = req;
6509
6510                 /* last request of a link, enqueue the link */
6511                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6512                         io_queue_sqe(head);
6513                         link->head = NULL;
6514                 }
6515         } else {
6516                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6517                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6518                         ctx->drain_next = 0;
6519                 }
6520                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6521                         link->head = req;
6522                         link->last = req;
6523                 } else {
6524                         io_queue_sqe(req);
6525                 }
6526         }
6527
6528         return 0;
6529 }
6530
6531 /*
6532  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6533  */
6534 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6535                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6536 {
6537         if (state->link.head)
6538                 io_queue_sqe(state->link.head);
6539         if (state->comp.nr)
6540                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6541         if (state->plug_started)
6542                 blk_finish_plug(&state->plug);
6543         io_state_file_put(state);
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Start submission side cache.
6548  */
6549 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6550                                   unsigned int max_ios)
6551 {
6552         state->plug_started = false;
6553         state->ios_left = max_ios;
6554         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6555         state->link.head = NULL;
6556 }
6557
6558 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6559 {
6560         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6561
6562         /*
6563          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6564          * since once we write the new head, the application could
6565          * write new data to them.
6566          */
6567         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6568 }
6569
6570 /*
6571  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6572  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6573  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6574  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6575  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6576  * prevent a re-load down the line.
6577  */
6578 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6579 {
6580         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6581         unsigned head;
6582
6583         /*
6584          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6585          *
6586          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6587          *    head updates.
6588          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6589          *    though the application is the one updating it.
6590          */
6591         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6592         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6593                 return &ctx->sq_sqes[head];
6594
6595         /* drop invalid entries */
6596         ctx->cached_sq_dropped++;
6597         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6598         return NULL;
6599 }
6600
6601 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6602 {
6603         int submitted = 0;
6604
6605         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6606         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6607                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6608                         return -EBUSY;
6609         }
6610
6611         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6612         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6613
6614         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6615                 return -EAGAIN;
6616
6617         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6618         refcount_add(nr, &current->usage);
6619         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6620
6621         while (submitted < nr) {
6622                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6623                 struct io_kiocb *req;
6624
6625                 req = io_alloc_req(ctx);
6626                 if (unlikely(!req)) {
6627                         if (!submitted)
6628                                 submitted = -EAGAIN;
6629                         break;
6630                 }
6631                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6632                 if (unlikely(!sqe)) {
6633                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6634                         break;
6635                 }
6636                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6637                 submitted++;
6638                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6639                         break;
6640         }
6641
6642         if (unlikely(submitted != nr)) {
6643                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6644                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6645                 int unused = nr - ref_used;
6646
6647                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6648                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6649                 put_task_struct_many(current, unused);
6650         }
6651
6652         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6653          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6654         io_commit_sqring(ctx);
6655
6656         return submitted;
6657 }
6658
6659 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6662         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6663         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6664         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6665 }
6666
6667 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6668 {
6669         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6670         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6672 }
6673
6674 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6675 {
6676         unsigned int to_submit;
6677         int ret = 0;
6678
6679         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6680         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6681         if (cap_entries && to_submit > 8)
6682                 to_submit = 8;
6683
6684         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6685                 unsigned nr_events = 0;
6686
6687                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6688                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6689                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6690
6691                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6692                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6693                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6694                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6695         }
6696
6697         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6698                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6699
6700         return ret;
6701 }
6702
6703 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6704 {
6705         struct io_ring_ctx *ctx;
6706         unsigned sq_thread_idle = 0;
6707
6708         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6709                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6710                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6711         }
6712
6713         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6714 }
6715
6716 static int io_sq_thread(void *data)
6717 {
6718         struct io_sq_data *sqd = data;
6719         struct io_ring_ctx *ctx;
6720         unsigned long timeout = 0;
6721         char buf[TASK_COMM_LEN];
6722         DEFINE_WAIT(wait);
6723
6724         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6725         set_task_comm(current, buf);
6726         current->pf_io_worker = NULL;
6727
6728         if (sqd->sq_cpu != -1)
6729                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6730         else
6731                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6732         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6733
6734         mutex_lock(&sqd->lock);
6735         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6736                 int ret;
6737                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6738
6739                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6740                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6741                         cond_resched();
6742                         mutex_lock(&sqd->lock);
6743                         io_run_task_work();
6744                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6745                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6746                         continue;
6747                 }
6748                 if (signal_pending(current)) {
6749                         struct ksignal ksig;
6750
6751                         if (!get_signal(&ksig))
6752                                 continue;
6753                         break;
6754                 }
6755                 sqt_spin = false;
6756                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6757                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6758                         const struct cred *creds = NULL;
6759
6760                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6761                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6762                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6763                         if (creds)
6764                                 revert_creds(creds);
6765                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6766                                 sqt_spin = true;
6767                 }
6768
6769                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6770                         io_run_task_work();
6771                         cond_resched();
6772                         if (sqt_spin)
6773                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6774                         continue;
6775                 }
6776
6777                 needs_sched = true;
6778                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6779                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6780                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6781                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6782                                 needs_sched = false;
6783                                 break;
6784                         }
6785                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6786                                 needs_sched = false;
6787                                 break;
6788                         }
6789                 }
6790
6791                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6792                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6793                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6794
6795                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6796                         schedule();
6797                         mutex_lock(&sqd->lock);
6798                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6799                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6800                 }
6801
6802                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6803                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6804                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6805         }
6806
6807         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6808                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6809         sqd->thread = NULL;
6810         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6811                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6812         mutex_unlock(&sqd->lock);
6813
6814         io_run_task_work();
6815         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6816         complete(&sqd->exited);
6817         do_exit(0);
6818 }
6819
6820 struct io_wait_queue {
6821         struct wait_queue_entry wq;
6822         struct io_ring_ctx *ctx;
6823         unsigned to_wait;
6824         unsigned nr_timeouts;
6825 };
6826
6827 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6828 {
6829         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6830
6831         /*
6832          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6833          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6834          * regardless of event count.
6835          */
6836         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6837                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6838 }
6839
6840 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6841                             int wake_flags, void *key)
6842 {
6843         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6844                                                         wq);
6845
6846         /*
6847          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6848          * the task, and the next invocation will do it.
6849          */
6850         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6851                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6852         return -1;
6853 }
6854
6855 static int io_run_task_work_sig(void)
6856 {
6857         if (io_run_task_work())
6858                 return 1;
6859         if (!signal_pending(current))
6860                 return 0;
6861         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6862                 return -ERESTARTSYS;
6863         return -EINTR;
6864 }
6865
6866 /* when returns >0, the caller should retry */
6867 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6868                                           struct io_wait_queue *iowq,
6869                                           signed long *timeout)
6870 {
6871         int ret;
6872
6873         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6874         ret = io_run_task_work_sig();
6875         if (ret || io_should_wake(iowq))
6876                 return ret;
6877         /* let the caller flush overflows, retry */
6878         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6879                 return 1;
6880
6881         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6882         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6883 }
6884
6885 /*
6886  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6887  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6888  */
6889 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6890                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6891                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6892 {
6893         struct io_wait_queue iowq = {
6894                 .wq = {
6895                         .private        = current,
6896                         .func           = io_wake_function,
6897                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6898                 },
6899                 .ctx            = ctx,
6900                 .to_wait        = min_events,
6901         };
6902         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6903         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6904         int ret;
6905
6906         do {
6907                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6908                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6909                         return 0;
6910                 if (!io_run_task_work())
6911                         break;
6912         } while (1);
6913
6914         if (sig) {
6915 #ifdef CONFIG_COMPAT
6916                 if (in_compat_syscall())
6917                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6918                                                       sigsz);
6919                 else
6920 #endif
6921                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6922
6923                 if (ret)
6924                         return ret;
6925         }
6926
6927         if (uts) {
6928                 struct timespec64 ts;
6929
6930                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6931                         return -EFAULT;
6932                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6933         }
6934
6935         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6936         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6937         do {
6938                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6939                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6940                         ret = -EBUSY;
6941                         break;
6942                 }
6943                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6944                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6945                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6946                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6947                 cond_resched();
6948         } while (ret > 0);
6949
6950         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6951
6952         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6953 }
6954
6955 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6956 {
6957 #if defined(CONFIG_UNIX)
6958         if (ctx->ring_sock) {
6959                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6960                 struct sk_buff *skb;
6961
6962                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6963                         kfree_skb(skb);
6964         }
6965 #else
6966         int i;
6967
6968         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6969                 struct file *file;
6970
6971                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6972                 if (file)
6973                         fput(file);
6974         }
6975 #endif
6976 }
6977
6978 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6979 {
6980         struct fixed_rsrc_data *data;
6981
6982         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6983         complete(&data->done);
6984 }
6985
6986 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6987 {
6988         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6989 }
6990
6991 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6992 {
6993         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6994 }
6995
6996 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6997                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6998                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6999 {
7000         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7001         rsrc_data->node = ref_node;
7002         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7003         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7004         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7005 }
7006
7007 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7008 {
7009         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7010
7011         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7012         ref_node = data->node;
7013         data->node = NULL;
7014         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7015         if (ref_node)
7016                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7017 }
7018
7019 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7020                                struct io_ring_ctx *ctx,
7021                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7022                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7023 {
7024         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7025         int ret;
7026
7027         if (data->quiesce)
7028                 return -ENXIO;
7029
7030         data->quiesce = true;
7031         do {
7032                 ret = -ENOMEM;
7033                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7034                 if (!backup_node)
7035                         break;
7036                 backup_node->rsrc_data = data;
7037                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7038
7039                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7040                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7041                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7042
7043                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7044                 if (!ret)
7045                         break;
7046
7047                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7048                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7049                 backup_node = NULL;
7050                 reinit_completion(&data->done);
7051                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7052                 ret = io_run_task_work_sig();
7053                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7054         } while (ret >= 0);
7055         data->quiesce = false;
7056
7057         if (backup_node)
7058                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7059         return ret;
7060 }
7061
7062 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7063 {
7064         struct fixed_rsrc_data *data;
7065
7066         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7067         if (!data)
7068                 return NULL;
7069
7070         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7071                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7072                 kfree(data);
7073                 return NULL;
7074         }
7075         data->ctx = ctx;
7076         init_completion(&data->done);
7077         return data;
7078 }
7079
7080 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7081 {
7082         percpu_ref_exit(&data->refs);
7083         kfree(data->table);
7084         kfree(data);
7085 }
7086
7087 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7088 {
7089         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7090         unsigned nr_tables, i;
7091         int ret;
7092
7093         /*
7094          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7095          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7096          * run task work.
7097          */
7098         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7099                 return -ENXIO;
7100         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7101         if (ret)
7102                 return ret;
7103
7104         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7105         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7106         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7107                 kfree(data->table[i].files);
7108         free_fixed_rsrc_data(data);
7109         ctx->file_data = NULL;
7110         ctx->nr_user_files = 0;
7111         return 0;
7112 }
7113
7114 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7115         __releases(&sqd->lock)
7116 {
7117         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7118
7119         /*
7120          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7121          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7122          */
7123         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7124         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7125                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7126         mutex_unlock(&sqd->lock);
7127 }
7128
7129 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7130         __acquires(&sqd->lock)
7131 {
7132         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7133
7134         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7135         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7136         mutex_lock(&sqd->lock);
7137         if (sqd->thread)
7138                 wake_up_process(sqd->thread);
7139 }
7140
7141 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7142 {
7143         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7144
7145         mutex_lock(&sqd->lock);
7146         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7147         if (sqd->thread)
7148                 wake_up_process(sqd->thread);
7149         mutex_unlock(&sqd->lock);
7150         wait_for_completion(&sqd->exited);
7151 }
7152
7153 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7154 {
7155         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7156                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7157
7158                 io_sq_thread_stop(sqd);
7159                 kfree(sqd);
7160         }
7161 }
7162
7163 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7164 {
7165         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7166
7167         if (sqd) {
7168                 io_sq_thread_park(sqd);
7169                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7170                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7171                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7172
7173                 io_put_sq_data(sqd);
7174                 ctx->sq_data = NULL;
7175                 if (ctx->sq_creds)
7176                         put_cred(ctx->sq_creds);
7177         }
7178 }
7179
7180 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7181 {
7182         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7183         struct io_sq_data *sqd;
7184         struct fd f;
7185
7186         f = fdget(p->wq_fd);
7187         if (!f.file)
7188                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7189         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7190                 fdput(f);
7191                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7192         }
7193
7194         ctx_attach = f.file->private_data;
7195         sqd = ctx_attach->sq_data;
7196         if (!sqd) {
7197                 fdput(f);
7198                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7199         }
7200         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7201                 fdput(f);
7202                 return ERR_PTR(-EPERM);
7203         }
7204
7205         refcount_inc(&sqd->refs);
7206         fdput(f);
7207         return sqd;
7208 }
7209
7210 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7211                                          bool *attached)
7212 {
7213         struct io_sq_data *sqd;
7214
7215         *attached = false;
7216         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7217                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7218                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7219                         *attached = true;
7220                         return sqd;
7221                 }
7222                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7223                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7224                         return sqd;
7225         }
7226
7227         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7228         if (!sqd)
7229                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7230
7231         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7232         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7233         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7234         mutex_init(&sqd->lock);
7235         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7236         init_completion(&sqd->exited);
7237         return sqd;
7238 }
7239
7240 #if defined(CONFIG_UNIX)
7241 /*
7242  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7243  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7244  * loops in the file referencing.
7245  */
7246 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7247 {
7248         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7249         struct scm_fp_list *fpl;
7250         struct sk_buff *skb;
7251         int i, nr_files;
7252
7253         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7254         if (!fpl)
7255                 return -ENOMEM;
7256
7257         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7258         if (!skb) {
7259                 kfree(fpl);
7260                 return -ENOMEM;
7261         }
7262
7263         skb->sk = sk;
7264
7265         nr_files = 0;
7266         fpl->user = get_uid(current_user());
7267         for (i = 0; i < nr; i++) {
7268                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7269
7270                 if (!file)
7271                         continue;
7272                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7273                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7274                 nr_files++;
7275         }
7276
7277         if (nr_files) {
7278                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7279                 fpl->count = nr_files;
7280                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7281                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7282                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7283                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7284
7285                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7286                         fput(fpl->fp[i]);
7287         } else {
7288                 kfree_skb(skb);
7289                 kfree(fpl);
7290         }
7291
7292         return 0;
7293 }
7294
7295 /*
7296  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7297  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7298  * garbage collection to take care of this problem for us.
7299  */
7300 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7301 {
7302         unsigned left, total;
7303         int ret = 0;
7304
7305         total = 0;
7306         left = ctx->nr_user_files;
7307         while (left) {
7308                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7309
7310                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7311                 if (ret)
7312                         break;
7313                 left -= this_files;
7314                 total += this_files;
7315         }
7316
7317         if (!ret)
7318                 return 0;
7319
7320         while (total < ctx->nr_user_files) {
7321                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7322
7323                 if (file)
7324                         fput(file);
7325                 total++;
7326         }
7327
7328         return ret;
7329 }
7330 #else
7331 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7332 {
7333         return 0;
7334 }
7335 #endif
7336
7337 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7338                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7339 {
7340         int i;
7341
7342         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7343                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7344                 unsigned this_files;
7345
7346                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7347                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7348                                         GFP_KERNEL);
7349                 if (!table->files)
7350                         break;
7351                 nr_files -= this_files;
7352         }
7353
7354         if (i == nr_tables)
7355                 return 0;
7356
7357         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7358                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7359                 kfree(table->files);
7360         }
7361         return 1;
7362 }
7363
7364 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7365 {
7366         struct file *file = prsrc->file;
7367 #if defined(CONFIG_UNIX)
7368         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7369         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7370         struct sk_buff *skb;
7371         int i;
7372
7373         __skb_queue_head_init(&list);
7374
7375         /*
7376          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7377          * remove this entry and rearrange the file array.
7378          */
7379         skb = skb_dequeue(head);
7380         while (skb) {
7381                 struct scm_fp_list *fp;
7382
7383                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7384                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7385                         int left;
7386
7387                         if (fp->fp[i] != file)
7388                                 continue;
7389
7390                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7391                         left = fp->count - 1 - i;
7392                         if (left) {
7393                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7394                                                 left * sizeof(struct file *));
7395                         }
7396                         fp->count--;
7397                         if (!fp->count) {
7398                                 kfree_skb(skb);
7399                                 skb = NULL;
7400                         } else {
7401                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7402                         }
7403                         fput(file);
7404                         file = NULL;
7405                         break;
7406                 }
7407
7408                 if (!file)
7409                         break;
7410
7411                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7412
7413                 skb = skb_dequeue(head);
7414         }
7415
7416         if (skb_peek(&list)) {
7417                 spin_lock_irq(&head->lock);
7418                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7419                         __skb_queue_tail(head, skb);
7420                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7421         }
7422 #else
7423         fput(file);
7424 #endif
7425 }
7426
7427 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7428 {
7429         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7430         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7431         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7432
7433         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7434                 list_del(&prsrc->list);
7435                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7436                 kfree(prsrc);
7437         }
7438
7439         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7440         kfree(ref_node);
7441         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7442 }
7443
7444 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7445 {
7446         struct io_ring_ctx *ctx;
7447         struct llist_node *node;
7448
7449         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7450         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7451
7452         while (node) {
7453                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7454                 struct llist_node *next = node->next;
7455
7456                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7457                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7458                 node = next;
7459         }
7460 }
7461
7462 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7463                                         unsigned i)
7464 {
7465         struct fixed_rsrc_table *table;
7466
7467         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7468         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7469 }
7470
7471 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7472 {
7473         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7474         struct fixed_rsrc_data *data;
7475         struct io_ring_ctx *ctx;
7476         bool first_add = false;
7477         int delay = HZ;
7478
7479         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7480         data = ref_node->rsrc_data;
7481         ctx = data->ctx;
7482
7483         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7484         ref_node->done = true;
7485
7486         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7487                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7488                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7489                 /* recycle ref nodes in order */
7490                 if (!ref_node->done)
7491                         break;
7492                 list_del(&ref_node->node);
7493                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7494         }
7495         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7496
7497         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7498                 delay = 0;
7499
7500         if (!delay)
7501                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7502         else if (first_add)
7503                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7504 }
7505
7506 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7507                         struct io_ring_ctx *ctx)
7508 {
7509         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7510
7511         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7512         if (!ref_node)
7513                 return NULL;
7514
7515         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7516                             0, GFP_KERNEL)) {
7517                 kfree(ref_node);
7518                 return NULL;
7519         }
7520         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7521         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7522         ref_node->done = false;
7523         return ref_node;
7524 }
7525
7526 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7527                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7528 {
7529         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7530         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7531 }
7532
7533 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7534 {
7535         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7536         kfree(ref_node);
7537 }
7538
7539
7540 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7541                                  unsigned nr_args)
7542 {
7543         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7544         unsigned nr_tables, i;
7545         struct file *file;
7546         int fd, ret = -ENOMEM;
7547         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7548         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7549
7550         if (ctx->file_data)
7551                 return -EBUSY;
7552         if (!nr_args)
7553                 return -EINVAL;
7554         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7555                 return -EMFILE;
7556
7557         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7558         if (!file_data)
7559                 return -ENOMEM;
7560         ctx->file_data = file_data;
7561
7562         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7563         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7564                                    GFP_KERNEL);
7565         if (!file_data->table)
7566                 goto out_free;
7567
7568         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7569                 goto out_free;
7570
7571         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7572                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7573                         ret = -EFAULT;
7574                         goto out_fput;
7575                 }
7576                 /* allow sparse sets */
7577                 if (fd == -1)
7578                         continue;
7579
7580                 file = fget(fd);
7581                 ret = -EBADF;
7582                 if (!file)
7583                         goto out_fput;
7584
7585                 /*
7586                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7587                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7588                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7589                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7590                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7591                  */
7592                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7593                         fput(file);
7594                         goto out_fput;
7595                 }
7596                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7597         }
7598
7599         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7600         if (ret) {
7601                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7602                 return ret;
7603         }
7604
7605         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7606         if (!ref_node) {
7607                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7608                 return -ENOMEM;
7609         }
7610         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7611
7612         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7613         return ret;
7614 out_fput:
7615         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7616                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7617                 if (file)
7618                         fput(file);
7619         }
7620         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7621                 kfree(file_data->table[i].files);
7622         ctx->nr_user_files = 0;
7623 out_free:
7624         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7625         ctx->file_data = NULL;
7626         return ret;
7627 }
7628
7629 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7630                                 int index)
7631 {
7632 #if defined(CONFIG_UNIX)
7633         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7634         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7635         struct sk_buff *skb;
7636
7637         /*
7638          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7639          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7640          * and filling it in.
7641          */
7642         spin_lock_irq(&head->lock);
7643         skb = skb_peek(head);
7644         if (skb) {
7645                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7646
7647                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7648                         __skb_unlink(skb, head);
7649                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7650                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7651                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7652                         fpl->count++;
7653                         spin_lock_irq(&head->lock);
7654                         __skb_queue_head(head, skb);
7655                 } else {
7656                         skb = NULL;
7657                 }
7658         }
7659         spin_unlock_irq(&head->lock);
7660
7661         if (skb) {
7662                 fput(file);
7663                 return 0;
7664         }
7665
7666         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7667 #else
7668         return 0;
7669 #endif
7670 }
7671
7672 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7673 {
7674         struct io_rsrc_put *prsrc;
7675         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7676
7677         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7678         if (!prsrc)
7679                 return -ENOMEM;
7680
7681         prsrc->rsrc = rsrc;
7682         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7683
7684         return 0;
7685 }
7686
7687 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7688                                         struct file *file)
7689 {
7690         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7691 }
7692
7693 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7694                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7695                                  unsigned nr_args)
7696 {
7697         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7698         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7699         struct file *file, **file_slot;
7700         __s32 __user *fds;
7701         int fd, i, err;
7702         __u32 done;
7703         bool needs_switch = false;
7704
7705         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7706                 return -EOVERFLOW;
7707         if (done > ctx->nr_user_files)
7708                 return -EINVAL;
7709
7710         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7711         if (!ref_node)
7712                 return -ENOMEM;
7713         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7714
7715         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7716         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7717                 err = 0;
7718                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7719                         err = -EFAULT;
7720                         break;
7721                 }
7722                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7723                         continue;
7724
7725                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7726                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7727
7728                 if (*file_slot) {
7729                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7730                         if (err)
7731                                 break;
7732                         *file_slot = NULL;
7733                         needs_switch = true;
7734                 }
7735                 if (fd != -1) {
7736                         file = fget(fd);
7737                         if (!file) {
7738                                 err = -EBADF;
7739                                 break;
7740                         }
7741                         /*
7742                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7743                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7744                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7745                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7746                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7747                          * support regular read/write anyway.
7748                          */
7749                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7750                                 fput(file);
7751                                 err = -EBADF;
7752                                 break;
7753                         }
7754                         *file_slot = file;
7755                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7756                         if (err) {
7757                                 *file_slot = NULL;
7758                                 fput(file);
7759                                 break;
7760                         }
7761                 }
7762         }
7763
7764         if (needs_switch) {
7765                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7766                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7767         } else
7768                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7769
7770         return done ? done : err;
7771 }
7772
7773 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7774                                unsigned nr_args)
7775 {
7776         struct io_uring_rsrc_update up;
7777
7778         if (!ctx->file_data)
7779                 return -ENXIO;
7780         if (!nr_args)
7781                 return -EINVAL;
7782         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7783                 return -EFAULT;
7784         if (up.resv)
7785                 return -EINVAL;
7786
7787         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7788 }
7789
7790 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7791 {
7792         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7793
7794         req = io_put_req_find_next(req);
7795         return req ? &req->work : NULL;
7796 }
7797
7798 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7799 {
7800         struct io_wq_hash *hash;
7801         struct io_wq_data data;
7802         unsigned int concurrency;
7803
7804         hash = ctx->hash_map;
7805         if (!hash) {
7806                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7807                 if (!hash)
7808                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7809                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7810                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7811                 ctx->hash_map = hash;
7812         }
7813
7814         data.hash = hash;
7815         data.free_work = io_free_work;
7816         data.do_work = io_wq_submit_work;
7817
7818         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7819         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7820
7821         return io_wq_create(concurrency, &data);
7822 }
7823
7824 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7825                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7826 {
7827         struct io_uring_task *tctx;
7828         int ret;
7829
7830         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7831         if (unlikely(!tctx))
7832                 return -ENOMEM;
7833
7834         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7835         if (unlikely(ret)) {
7836                 kfree(tctx);
7837                 return ret;
7838         }
7839
7840         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7841         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7842                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7843                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7844                 kfree(tctx);
7845                 return ret;
7846         }
7847
7848         xa_init(&tctx->xa);
7849         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7850         tctx->last = NULL;
7851         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7852         task->io_uring = tctx;
7853         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7854         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7855         tctx->task_state = 0;
7856         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7857         return 0;
7858 }
7859
7860 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7861 {
7862         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7863
7864         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7865         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7866
7867         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7868         kfree(tctx);
7869         tsk->io_uring = NULL;
7870 }
7871
7872 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7873                                 struct io_uring_params *p)
7874 {
7875         int ret;
7876
7877         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7878         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7879                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7880                 struct fd f;
7881
7882                 f = fdget(p->wq_fd);
7883                 if (!f.file)
7884                         return -ENXIO;
7885                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7886                         fdput(f);
7887                         return -EINVAL;
7888                 }
7889                 fdput(f);
7890         }
7891         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7892                 struct task_struct *tsk;
7893                 struct io_sq_data *sqd;
7894                 bool attached;
7895
7896                 ret = -EPERM;
7897                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7898                         goto err;
7899
7900                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7901                 if (IS_ERR(sqd)) {
7902                         ret = PTR_ERR(sqd);
7903                         goto err;
7904                 }
7905
7906                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7907                 ctx->sq_data = sqd;
7908                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7909                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7910                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7911
7912                 ret = 0;
7913                 io_sq_thread_park(sqd);
7914                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7915                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7916                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7917                 if (attached && !sqd->thread)
7918                         ret = -ENXIO;
7919                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7920
7921                 if (ret < 0)
7922                         goto err;
7923                 if (attached)
7924                         return 0;
7925
7926                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7927                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7928
7929                         ret = -EINVAL;
7930                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7931                                 goto err_sqpoll;
7932                         if (!cpu_online(cpu))
7933                                 goto err_sqpoll;
7934
7935                         sqd->sq_cpu = cpu;
7936                 } else {
7937                         sqd->sq_cpu = -1;
7938                 }
7939
7940                 sqd->task_pid = current->pid;
7941                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7942                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7943                 if (IS_ERR(tsk)) {
7944                         ret = PTR_ERR(tsk);
7945                         goto err_sqpoll;
7946                 }
7947
7948                 sqd->thread = tsk;
7949                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7950                 wake_up_new_task(tsk);
7951                 if (ret)
7952                         goto err;
7953         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7954                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7955                 ret = -EINVAL;
7956                 goto err;
7957         }
7958
7959         return 0;
7960 err:
7961         io_sq_thread_finish(ctx);
7962         return ret;
7963 err_sqpoll:
7964         complete(&ctx->sq_data->exited);
7965         goto err;
7966 }
7967
7968 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7969                                       unsigned long nr_pages)
7970 {
7971         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7972 }
7973
7974 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7975                                    unsigned long nr_pages)
7976 {
7977         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7978
7979         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7980         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7981
7982         do {
7983                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7984                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7985                 if (new_pages > page_limit)
7986                         return -ENOMEM;
7987         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7988                                         new_pages) != cur_pages);
7989
7990         return 0;
7991 }
7992
7993 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7994 {
7995         if (ctx->user)
7996                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7997
7998         if (ctx->mm_account)
7999                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8000 }
8001
8002 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8003 {
8004         int ret;
8005
8006         if (ctx->user) {
8007                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8008                 if (ret)
8009                         return ret;
8010         }
8011
8012         if (ctx->mm_account)
8013                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8014
8015         return 0;
8016 }
8017
8018 static void io_mem_free(void *ptr)
8019 {
8020         struct page *page;
8021
8022         if (!ptr)
8023                 return;
8024
8025         page = virt_to_head_page(ptr);
8026         if (put_page_testzero(page))
8027                 free_compound_page(page);
8028 }
8029
8030 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8031 {
8032         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8033                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8034
8035         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8036 }
8037
8038 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8039                                 size_t *sq_offset)
8040 {
8041         struct io_rings *rings;
8042         size_t off, sq_array_size;
8043
8044         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8045         if (off == SIZE_MAX)
8046                 return SIZE_MAX;
8047
8048 #ifdef CONFIG_SMP
8049         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8050         if (off == 0)
8051                 return SIZE_MAX;
8052 #endif
8053
8054         if (sq_offset)
8055                 *sq_offset = off;
8056
8057         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8058         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8059                 return SIZE_MAX;
8060
8061         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8062                 return SIZE_MAX;
8063
8064         return off;
8065 }
8066
8067 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8068 {
8069         int i, j;
8070
8071         if (!ctx->user_bufs)
8072                 return -ENXIO;
8073
8074         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8075                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8076
8077                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8078                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8079
8080                 if (imu->acct_pages)
8081                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8082                 kvfree(imu->bvec);
8083                 imu->nr_bvecs = 0;
8084         }
8085
8086         kfree(ctx->user_bufs);
8087         ctx->user_bufs = NULL;
8088         ctx->nr_user_bufs = 0;
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8093                        void __user *arg, unsigned index)
8094 {
8095         struct iovec __user *src;
8096
8097 #ifdef CONFIG_COMPAT
8098         if (ctx->compat) {
8099                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8100                 struct compat_iovec ciov;
8101
8102                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8103                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8104                         return -EFAULT;
8105
8106                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8107                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8108                 return 0;
8109         }
8110 #endif
8111         src = (struct iovec __user *) arg;
8112         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8113                 return -EFAULT;
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 /*
8118  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8119  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8120  * match that one.
8121  *
8122  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8123  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8124  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8125  */
8126 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8127                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8128 {
8129         int i, j;
8130
8131         /* check current page array */
8132         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8133                 if (!PageCompound(pages[i]))
8134                         continue;
8135                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8136                         return true;
8137         }
8138
8139         /* check previously registered pages */
8140         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8141                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8142
8143                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8144                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8145                                 continue;
8146                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8147                                 return true;
8148                 }
8149         }
8150
8151         return false;
8152 }
8153
8154 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8155                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8156                                  struct page **last_hpage)
8157 {
8158         int i, ret;
8159
8160         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8161                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8162                         imu->acct_pages++;
8163                 } else {
8164                         struct page *hpage;
8165
8166                         hpage = compound_head(pages[i]);
8167                         if (hpage == *last_hpage)
8168                                 continue;
8169                         *last_hpage = hpage;
8170                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8171                                 continue;
8172                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8173                 }
8174         }
8175
8176         if (!imu->acct_pages)
8177                 return 0;
8178
8179         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8180         if (ret)
8181                 imu->acct_pages = 0;
8182         return ret;
8183 }
8184
8185 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8186                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8187                                   struct page **last_hpage)
8188 {
8189         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8190         struct page **pages = NULL;
8191         unsigned long off, start, end, ubuf;
8192         size_t size;
8193         int ret, pret, nr_pages, i;
8194
8195         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8196         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8197         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8198         nr_pages = end - start;
8199
8200         ret = -ENOMEM;
8201
8202         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8203         if (!pages)
8204                 goto done;
8205
8206         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8207                               GFP_KERNEL);
8208         if (!vmas)
8209                 goto done;
8210
8211         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8212                                    GFP_KERNEL);
8213         if (!imu->bvec)
8214                 goto done;
8215
8216         ret = 0;
8217         mmap_read_lock(current->mm);
8218         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8219                               pages, vmas);
8220         if (pret == nr_pages) {
8221                 /* don't support file backed memory */
8222                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8223                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8224
8225                         if (vma->vm_file &&
8226                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8227                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8228                                 break;
8229                         }
8230                 }
8231         } else {
8232                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8233         }
8234         mmap_read_unlock(current->mm);
8235         if (ret) {
8236                 /*
8237                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8238                  * release any pages we did get
8239                  */
8240                 if (pret > 0)
8241                         unpin_user_pages(pages, pret);
8242                 kvfree(imu->bvec);
8243                 goto done;
8244         }
8245
8246         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8247         if (ret) {
8248                 unpin_user_pages(pages, pret);
8249                 kvfree(imu->bvec);
8250                 goto done;
8251         }
8252
8253         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8254         size = iov->iov_len;
8255         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8256                 size_t vec_len;
8257
8258                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8259                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8260                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8261                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8262                 off = 0;
8263                 size -= vec_len;
8264         }
8265         /* store original address for later verification */
8266         imu->ubuf = ubuf;
8267         imu->len = iov->iov_len;
8268         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8269         ret = 0;
8270 done:
8271         kvfree(pages);
8272         kvfree(vmas);
8273         return ret;
8274 }
8275
8276 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8277 {
8278         if (ctx->user_bufs)
8279                 return -EBUSY;
8280         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8281                 return -EINVAL;
8282
8283         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8284                                         GFP_KERNEL);
8285         if (!ctx->user_bufs)
8286                 return -ENOMEM;
8287
8288         return 0;
8289 }
8290
8291 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8292 {
8293         /*
8294          * Don't impose further limits on the size and buffer
8295          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8296          * submitted if they are wrong.
8297          */
8298         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8299                 return -EFAULT;
8300
8301         /* arbitrary limit, but we need something */
8302         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8303                 return -EFAULT;
8304
8305         return 0;
8306 }
8307
8308 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8309                                    unsigned int nr_args)
8310 {
8311         int i, ret;
8312         struct iovec iov;
8313         struct page *last_hpage = NULL;
8314
8315         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8316         if (ret)
8317                 return ret;
8318
8319         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8320                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8321
8322                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8323                 if (ret)
8324                         break;
8325
8326                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8327                 if (ret)
8328                         break;
8329
8330                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8331                 if (ret)
8332                         break;
8333
8334                 ctx->nr_user_bufs++;
8335         }
8336
8337         if (ret)
8338                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8339
8340         return ret;
8341 }
8342
8343 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8344 {
8345         __s32 __user *fds = arg;
8346         int fd;
8347
8348         if (ctx->cq_ev_fd)
8349                 return -EBUSY;
8350
8351         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8352                 return -EFAULT;
8353
8354         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8355         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8356                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8357                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8358                 return ret;
8359         }
8360
8361         return 0;
8362 }
8363
8364 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8365 {
8366         if (ctx->cq_ev_fd) {
8367                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8368                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8369                 return 0;
8370         }
8371
8372         return -ENXIO;
8373 }
8374
8375 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8376 {
8377         struct io_buffer *buf;
8378         unsigned long index;
8379
8380         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8381                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8382 }
8383
8384 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8385 {
8386         struct io_kiocb *req, *nxt;
8387
8388         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8389                 if (tsk && req->task != tsk)
8390                         continue;
8391                 list_del(&req->compl.list);
8392                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8393         }
8394 }
8395
8396 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8397 {
8398         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8399         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8400
8401         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8402
8403         if (submit_state->free_reqs) {
8404                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8405                                      submit_state->reqs);
8406                 submit_state->free_reqs = 0;
8407         }
8408
8409         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8410         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8411         cs->locked_free_nr = 0;
8412         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8413
8414         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8415
8416         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8417 }
8418
8419 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8420 {
8421         /*
8422          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8423          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8424          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8425          */
8426         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8427         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8428         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8430
8431         io_sq_thread_finish(ctx);
8432         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8433
8434         if (ctx->mm_account) {
8435                 mmdrop(ctx->mm_account);
8436                 ctx->mm_account = NULL;
8437         }
8438
8439         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8440         io_sqe_files_unregister(ctx);
8441         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8442         io_eventfd_unregister(ctx);
8443         io_destroy_buffers(ctx);
8444
8445 #if defined(CONFIG_UNIX)
8446         if (ctx->ring_sock) {
8447                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8448                 sock_release(ctx->ring_sock);
8449         }
8450 #endif
8451
8452         io_mem_free(ctx->rings);
8453         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8454
8455         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8456         free_uid(ctx->user);
8457         io_req_caches_free(ctx);
8458         if (ctx->hash_map)
8459                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8460         kfree(ctx->cancel_hash);
8461         kfree(ctx);
8462 }
8463
8464 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8465 {
8466         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8467         __poll_t mask = 0;
8468
8469         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8470         /*
8471          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8472          * io_commit_cqring
8473          */
8474         smp_rmb();
8475         if (!io_sqring_full(ctx))
8476                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8477
8478         /*
8479          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8480          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8481          *      CPU0                    CPU1
8482          *      ----                    ----
8483          * lock(&ctx->uring_lock);
8484          *                              lock(&ep->mtx);
8485          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8486          * lock(&ep->mtx);
8487          *
8488          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8489          * pushs them to do the flush.
8490          */
8491         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8492                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8493
8494         return mask;
8495 }
8496
8497 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8498 {
8499         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8500
8501         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8502 }
8503
8504 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8505 {
8506         const struct cred *creds;
8507
8508         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8509         if (creds) {
8510                 put_cred(creds);
8511                 return 0;
8512         }
8513
8514         return -EINVAL;
8515 }
8516
8517 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8518 {
8519         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8520 }
8521
8522 struct io_tctx_exit {
8523         struct callback_head            task_work;
8524         struct completion               completion;
8525         struct io_ring_ctx              *ctx;
8526 };
8527
8528 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8529 {
8530         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8531         struct io_tctx_exit *work;
8532
8533         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8534         /*
8535          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8536          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8537          */
8538         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8539                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8540         complete(&work->completion);
8541 }
8542
8543 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8544 {
8545         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8546         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8547         struct io_tctx_exit exit;
8548         struct io_tctx_node *node;
8549         int ret;
8550
8551         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8552         if (ctx->sq_data) {
8553                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8554                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8555                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8556                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8557         }
8558
8559         /*
8560          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8561          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8562          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8563          * as nobody else will be looking for them.
8564          */
8565         do {
8566                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8567
8568                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8569         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8570
8571         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8572         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8573                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8574
8575                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8576                                         ctx_node);
8577                 exit.ctx = ctx;
8578                 init_completion(&exit.completion);
8579                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8580                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8581                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8582                         continue;
8583                 wake_up_process(node->task);
8584
8585                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8586                 wait_for_completion(&exit.completion);
8587                 cond_resched();
8588                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8589         }
8590         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8591
8592         io_ring_ctx_free(ctx);
8593 }
8594
8595 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8596 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8597                              struct files_struct *files)
8598 {
8599         struct io_kiocb *req, *tmp;
8600         int canceled = 0;
8601
8602         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8603         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8604                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8605                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8606                         canceled++;
8607                 }
8608         }
8609         io_commit_cqring(ctx);
8610         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8611
8612         if (canceled != 0)
8613                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8614         return canceled != 0;
8615 }
8616
8617 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8618 {
8619         unsigned long index;
8620         struct creds *creds;
8621
8622         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8623         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8624         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8625         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8626         if (ctx->rings)
8627                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8628         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8629                 io_unregister_personality(ctx, index);
8630         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8631
8632         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8633         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8634
8635         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8636         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8637
8638         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8639         /*
8640          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8641          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8642          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8643          * over using system_wq.
8644          */
8645         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8646 }
8647
8648 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8649 {
8650         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8651
8652         file->private_data = NULL;
8653         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8654         return 0;
8655 }
8656
8657 struct io_task_cancel {
8658         struct task_struct *task;
8659         struct files_struct *files;
8660 };
8661
8662 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8663 {
8664         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8665         struct io_task_cancel *cancel = data;
8666         bool ret;
8667
8668         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8669                 unsigned long flags;
8670                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8671
8672                 /* protect against races with linked timeouts */
8673                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8674                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8675                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8676         } else {
8677                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8678         }
8679         return ret;
8680 }
8681
8682 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8683                                   struct task_struct *task,
8684                                   struct files_struct *files)
8685 {
8686         struct io_defer_entry *de;
8687         LIST_HEAD(list);
8688
8689         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8690         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8691                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8692                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8693                         break;
8694                 }
8695         }
8696         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8697         if (list_empty(&list))
8698                 return false;
8699
8700         while (!list_empty(&list)) {
8701                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8702                 list_del_init(&de->list);
8703                 req_set_fail_links(de->req);
8704                 io_put_req(de->req);
8705                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8706                 kfree(de);
8707         }
8708         return true;
8709 }
8710
8711 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8712 {
8713         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8714
8715         return req->ctx == data;
8716 }
8717
8718 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8719 {
8720         struct io_tctx_node *node;
8721         enum io_wq_cancel cret;
8722         bool ret = false;
8723
8724         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8725         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8726                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8727
8728                 /*
8729                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8730                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8731                  */
8732                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8733                         continue;
8734                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8735                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8736         }
8737         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8738
8739         return ret;
8740 }
8741
8742 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8743                                          struct task_struct *task,
8744                                          struct files_struct *files)
8745 {
8746         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8747         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8748
8749         while (1) {
8750                 enum io_wq_cancel cret;
8751                 bool ret = false;
8752
8753                 if (!task) {
8754                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8755                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8756                         /*
8757                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8758                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8759                          */
8760                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8761                                                &cancel, true);
8762                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8763                 }
8764
8765                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8766                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8767                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8768                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8769                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8770                                 ret = true;
8771                         }
8772                 }
8773
8774                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8775                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8776                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8777                 ret |= io_run_task_work();
8778                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8779                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8780                 if (!ret)
8781                         break;
8782                 cond_resched();
8783         }
8784 }
8785
8786 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8787                                    struct task_struct *task,
8788                                    struct files_struct *files)
8789 {
8790         struct io_kiocb *req;
8791         int cnt = 0;
8792
8793         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8794         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8795                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8796         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8797         return cnt;
8798 }
8799
8800 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8801                                   struct task_struct *task,
8802                                   struct files_struct *files)
8803 {
8804         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8805                 DEFINE_WAIT(wait);
8806                 int inflight;
8807
8808                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8809                 if (!inflight)
8810                         break;
8811
8812                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8813
8814                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8815                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8816                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8817                         schedule();
8818                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8819         }
8820 }
8821
8822 /*
8823  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8824  */
8825 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8826 {
8827         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8828         struct io_tctx_node *node;
8829         int ret;
8830
8831         if (unlikely(!tctx)) {
8832                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8833                 if (unlikely(ret))
8834                         return ret;
8835                 tctx = current->io_uring;
8836         }
8837         if (tctx->last != ctx) {
8838                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8839
8840                 if (!old) {
8841                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8842                         if (!node)
8843                                 return -ENOMEM;
8844                         node->ctx = ctx;
8845                         node->task = current;
8846
8847                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8848                                                 node, GFP_KERNEL));
8849                         if (ret) {
8850                                 kfree(node);
8851                                 return ret;
8852                         }
8853
8854                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8855                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8856                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8857                 }
8858                 tctx->last = ctx;
8859         }
8860         return 0;
8861 }
8862
8863 /*
8864  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8865  */
8866 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8867 {
8868         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8869         struct io_tctx_node *node;
8870
8871         if (!tctx)
8872                 return;
8873         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8874         if (!node)
8875                 return;
8876
8877         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8878         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8879
8880         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8881         list_del(&node->ctx_node);
8882         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8883
8884         if (tctx->last == node->ctx)
8885                 tctx->last = NULL;
8886         kfree(node);
8887 }
8888
8889 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8890 {
8891         struct io_tctx_node *node;
8892         unsigned long index;
8893
8894         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8895                 io_uring_del_task_file(index);
8896         if (tctx->io_wq) {
8897                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8898                 tctx->io_wq = NULL;
8899         }
8900 }
8901
8902 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8903 {
8904         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8905 }
8906
8907 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8908 {
8909         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8910         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8911         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8912
8913         if (sqd->thread)
8914                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8915         complete(&work->completion);
8916 }
8917
8918 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8919 {
8920         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8921         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8922         struct task_struct *task;
8923
8924         io_sq_thread_park(sqd);
8925         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8926         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8927         task = sqd->thread;
8928         if (task) {
8929                 init_completion(&work.completion);
8930                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8931                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8932                 wake_up_process(task);
8933         }
8934         io_sq_thread_unpark(sqd);
8935
8936         if (task)
8937                 wait_for_completion(&work.completion);
8938 }
8939
8940 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8941 {
8942         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8943         struct io_tctx_node *node;
8944         unsigned long index;
8945
8946         /* make sure overflow events are dropped */
8947         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8948         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8949                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8950
8951                 if (ctx->sq_data) {
8952                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8953                         continue;
8954                 }
8955                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8956                 if (!files)
8957                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8958         }
8959         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8960
8961         if (files)
8962                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8963 }
8964
8965 /* should only be called by SQPOLL task */
8966 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8967 {
8968         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8969         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8970         s64 inflight;
8971         DEFINE_WAIT(wait);
8972
8973         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8974
8975         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8976         do {
8977                 /* read completions before cancelations */
8978                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8979                 if (!inflight)
8980                         break;
8981                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8982
8983                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8984                 /*
8985                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8986                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8987                  * prepare_to_wait().
8988                  */
8989                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8990                         schedule();
8991                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8992         } while (1);
8993         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8994 }
8995
8996 /*
8997  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8998  * requests.
8999  */
9000 void __io_uring_task_cancel(void)
9001 {
9002         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9003         DEFINE_WAIT(wait);
9004         s64 inflight;
9005
9006         /* make sure overflow events are dropped */
9007         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9008         do {
9009                 /* read completions before cancelations */
9010                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9011                 if (!inflight)
9012                         break;
9013                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9014
9015                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9016
9017                 /*
9018                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9019                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9020                  * prepare_to_wait().
9021                  */
9022                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9023                         schedule();
9024                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9025         } while (1);
9026
9027         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9028
9029         io_uring_clean_tctx(tctx);
9030         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9031         __io_uring_free(current);
9032 }
9033
9034 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9035                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9036 {
9037         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9038         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9039         struct page *page;
9040         void *ptr;
9041
9042         switch (offset) {
9043         case IORING_OFF_SQ_RING:
9044         case IORING_OFF_CQ_RING:
9045                 ptr = ctx->rings;
9046                 break;
9047         case IORING_OFF_SQES:
9048                 ptr = ctx->sq_sqes;
9049                 break;
9050         default:
9051                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9052         }
9053
9054         page = virt_to_head_page(ptr);
9055         if (sz > page_size(page))
9056                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9057
9058         return ptr;
9059 }
9060
9061 #ifdef CONFIG_MMU
9062
9063 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9064 {
9065         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9066         unsigned long pfn;
9067         void *ptr;
9068
9069         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9070         if (IS_ERR(ptr))
9071                 return PTR_ERR(ptr);
9072
9073         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9074         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9075 }
9076
9077 #else /* !CONFIG_MMU */
9078
9079 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9080 {
9081         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9082 }
9083
9084 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9085 {
9086         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9087 }
9088
9089 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9090         unsigned long addr, unsigned long len,
9091         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9092 {
9093         void *ptr;
9094
9095         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9096         if (IS_ERR(ptr))
9097                 return PTR_ERR(ptr);
9098
9099         return (unsigned long) ptr;
9100 }
9101
9102 #endif /* !CONFIG_MMU */
9103
9104 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9105 {
9106         DEFINE_WAIT(wait);
9107
9108         do {
9109                 if (!io_sqring_full(ctx))
9110                         break;
9111                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9112
9113                 if (!io_sqring_full(ctx))
9114                         break;
9115                 schedule();
9116         } while (!signal_pending(current));
9117
9118         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9119         return 0;
9120 }
9121
9122 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9123                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9124                           const sigset_t __user **sig)
9125 {
9126         struct io_uring_getevents_arg arg;
9127
9128         /*
9129          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9130          * is just a pointer to the sigset_t.
9131          */
9132         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9133                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9134                 *ts = NULL;
9135                 return 0;
9136         }
9137
9138         /*
9139          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9140          * timespec and sigset_t pointers if good.
9141          */
9142         if (*argsz != sizeof(arg))
9143                 return -EINVAL;
9144         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9145                 return -EFAULT;
9146         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9147         *argsz = arg.sigmask_sz;
9148         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9153                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9154                 size_t, argsz)
9155 {
9156         struct io_ring_ctx *ctx;
9157         long ret = -EBADF;
9158         int submitted = 0;
9159         struct fd f;
9160
9161         io_run_task_work();
9162
9163         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9164                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9165                 return -EINVAL;
9166
9167         f = fdget(fd);
9168         if (!f.file)
9169                 return -EBADF;
9170
9171         ret = -EOPNOTSUPP;
9172         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9173                 goto out_fput;
9174
9175         ret = -ENXIO;
9176         ctx = f.file->private_data;
9177         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9178                 goto out_fput;
9179
9180         ret = -EBADFD;
9181         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9182                 goto out;
9183
9184         /*
9185          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9186          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9187          * we were asked to.
9188          */
9189         ret = 0;
9190         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9191                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9192
9193                 ret = -EOWNERDEAD;
9194                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9195                         goto out;
9196                 }
9197                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9198                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9199                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9200                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9201                         if (ret)
9202                                 goto out;
9203                 }
9204                 submitted = to_submit;
9205         } else if (to_submit) {
9206                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9207                 if (unlikely(ret))
9208                         goto out;
9209                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9210                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9211                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9212
9213                 if (submitted != to_submit)
9214                         goto out;
9215         }
9216         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9217                 const sigset_t __user *sig;
9218                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9219
9220                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9221                 if (unlikely(ret))
9222                         goto out;
9223
9224                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9225
9226                 /*
9227                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9228                  * space applications don't need to do io completion events
9229                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9230                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9231                  */
9232                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9233                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9234                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9235                 } else {
9236                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9237                 }
9238         }
9239
9240 out:
9241         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9242 out_fput:
9243         fdput(f);
9244         return submitted ? submitted : ret;
9245 }
9246
9247 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9248 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9249                 const struct cred *cred)
9250 {
9251         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9252         struct group_info *gi;
9253         kernel_cap_t cap;
9254         unsigned __capi;
9255         int g;
9256
9257         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9258         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9259         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9260         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9261         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9262         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9263         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9264         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9266         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9267         gi = cred->group_info;
9268         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9269                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9270                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9271         }
9272         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9273         cap = cred->cap_effective;
9274         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9275                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9276         seq_putc(m, '\n');
9277         return 0;
9278 }
9279
9280 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9281 {
9282         struct io_sq_data *sq = NULL;
9283         bool has_lock;
9284         int i;
9285
9286         /*
9287          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9288          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9289          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9290          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9291          */
9292         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9293
9294         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9295                 sq = ctx->sq_data;
9296                 if (!sq->thread)
9297                         sq = NULL;
9298         }
9299
9300         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9301         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9302         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9303         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9304                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9305
9306                 if (f)
9307                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9308                 else
9309                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9310         }
9311         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9312         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9313                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9314
9315                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9316                                                 (unsigned int) buf->len);
9317         }
9318         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9319                 unsigned long index;
9320                 const struct cred *cred;
9321
9322                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9323                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9324                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9325         }
9326         seq_printf(m, "PollList:\n");
9327         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9328         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9329                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9330                 struct io_kiocb *req;
9331
9332                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9333                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9334                                         req->task->task_works != NULL);
9335         }
9336         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9337         if (has_lock)
9338                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9339 }
9340
9341 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9342 {
9343         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9344
9345         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9346                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9347                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9348         }
9349 }
9350 #endif
9351
9352 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9353         .release        = io_uring_release,
9354         .mmap           = io_uring_mmap,
9355 #ifndef CONFIG_MMU
9356         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9357         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9358 #endif
9359         .poll           = io_uring_poll,
9360         .fasync         = io_uring_fasync,
9361 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9362         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9363 #endif
9364 };
9365
9366 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9367                                   struct io_uring_params *p)
9368 {
9369         struct io_rings *rings;
9370         size_t size, sq_array_offset;
9371
9372         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9373         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9374         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9375
9376         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9377         if (size == SIZE_MAX)
9378                 return -EOVERFLOW;
9379
9380         rings = io_mem_alloc(size);
9381         if (!rings)
9382                 return -ENOMEM;
9383
9384         ctx->rings = rings;
9385         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9386         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9387         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9388         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9389         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9390         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9391         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9392
9393         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9394         if (size == SIZE_MAX) {
9395                 io_mem_free(ctx->rings);
9396                 ctx->rings = NULL;
9397                 return -EOVERFLOW;
9398         }
9399
9400         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9401         if (!ctx->sq_sqes) {
9402                 io_mem_free(ctx->rings);
9403                 ctx->rings = NULL;
9404                 return -ENOMEM;
9405         }
9406
9407         return 0;
9408 }
9409
9410 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9411 {
9412         int ret, fd;
9413
9414         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9415         if (fd < 0)
9416                 return fd;
9417
9418         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9419         if (ret) {
9420                 put_unused_fd(fd);
9421                 return ret;
9422         }
9423         fd_install(fd, file);
9424         return fd;
9425 }
9426
9427 /*
9428  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9429  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9430  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9431  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9432  */
9433 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9434 {
9435         struct file *file;
9436 #if defined(CONFIG_UNIX)
9437         int ret;
9438
9439         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9440                                 &ctx->ring_sock);
9441         if (ret)
9442                 return ERR_PTR(ret);
9443 #endif
9444
9445         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9446                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9447 #if defined(CONFIG_UNIX)
9448         if (IS_ERR(file)) {
9449                 sock_release(ctx->ring_sock);
9450                 ctx->ring_sock = NULL;
9451         } else {
9452                 ctx->ring_sock->file = file;
9453         }
9454 #endif
9455         return file;
9456 }
9457
9458 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9459                            struct io_uring_params __user *params)
9460 {
9461         struct io_ring_ctx *ctx;
9462         struct file *file;
9463         int ret;
9464
9465         if (!entries)
9466                 return -EINVAL;
9467         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9468                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9469                         return -EINVAL;
9470                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9471         }
9472
9473         /*
9474          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9475          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9476          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9477          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9478          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9479          * of CQ ring entries manually.
9480          */
9481         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9482         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9483                 /*
9484                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9485                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9486                  * any cq vs sq ring sizing.
9487                  */
9488                 if (!p->cq_entries)
9489                         return -EINVAL;
9490                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9491                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9492                                 return -EINVAL;
9493                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9494                 }
9495                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9496                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9497                         return -EINVAL;
9498         } else {
9499                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9500         }
9501
9502         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9503         if (!ctx)
9504                 return -ENOMEM;
9505         ctx->compat = in_compat_syscall();
9506         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9507                 ctx->user = get_uid(current_user());
9508
9509         /*
9510          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9511          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9512          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9513          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9514          */
9515         mmgrab(current->mm);
9516         ctx->mm_account = current->mm;
9517
9518         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9519         if (ret)
9520                 goto err;
9521
9522         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9523         if (ret)
9524                 goto err;
9525
9526         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9527         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9528         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9529         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9530         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9531         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9532         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9533         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9534
9535         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9536         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9537         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9538         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9539         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9540         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9541         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9542         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9543
9544         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9545                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9546                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9547                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9548                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9549
9550         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9551                 ret = -EFAULT;
9552                 goto err;
9553         }
9554
9555         file = io_uring_get_file(ctx);
9556         if (IS_ERR(file)) {
9557                 ret = PTR_ERR(file);
9558                 goto err;
9559         }
9560
9561         /*
9562          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9563          * having closed it before we finish setup
9564          */
9565         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9566         if (ret < 0) {
9567                 /* fput will clean it up */
9568                 fput(file);
9569                 return ret;
9570         }
9571
9572         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9573         return ret;
9574 err:
9575         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9576         return ret;
9577 }
9578
9579 /*
9580  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9581  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9582  * params structure passed in.
9583  */
9584 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9585 {
9586         struct io_uring_params p;
9587         int i;
9588
9589         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9590                 return -EFAULT;
9591         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9592                 if (p.resv[i])
9593                         return -EINVAL;
9594         }
9595
9596         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9597                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9598                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9599                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9600                 return -EINVAL;
9601
9602         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9603 }
9604
9605 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9606                 struct io_uring_params __user *, params)
9607 {
9608         return io_uring_setup(entries, params);
9609 }
9610
9611 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9612 {
9613         struct io_uring_probe *p;
9614         size_t size;
9615         int i, ret;
9616
9617         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9618         if (size == SIZE_MAX)
9619                 return -EOVERFLOW;
9620         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9621         if (!p)
9622                 return -ENOMEM;
9623
9624         ret = -EFAULT;
9625         if (copy_from_user(p, arg, size))
9626                 goto out;
9627         ret = -EINVAL;
9628         if (memchr_inv(p, 0, size))
9629                 goto out;
9630
9631         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9632         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9633                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9634
9635         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9636                 p->ops[i].op = i;
9637                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9638                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9639         }
9640         p->ops_len = i;
9641
9642         ret = 0;
9643         if (copy_to_user(arg, p, size))
9644                 ret = -EFAULT;
9645 out:
9646         kfree(p);
9647         return ret;
9648 }
9649
9650 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9651 {
9652         const struct cred *creds;
9653         u32 id;
9654         int ret;
9655
9656         creds = get_current_cred();
9657
9658         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9659                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9660         if (!ret)
9661                 return id;
9662         put_cred(creds);
9663         return ret;
9664 }
9665
9666 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9667                                     unsigned int nr_args)
9668 {
9669         struct io_uring_restriction *res;
9670         size_t size;
9671         int i, ret;
9672
9673         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9674         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9675                 return -EBADFD;
9676
9677         /* We allow only a single restrictions registration */
9678         if (ctx->restrictions.registered)
9679                 return -EBUSY;
9680
9681         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9682                 return -EINVAL;
9683
9684         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9685         if (size == SIZE_MAX)
9686                 return -EOVERFLOW;
9687
9688         res = memdup_user(arg, size);
9689         if (IS_ERR(res))
9690                 return PTR_ERR(res);
9691
9692         ret = 0;
9693
9694         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9695                 switch (res[i].opcode) {
9696                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9697                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9698                                 ret = -EINVAL;
9699                                 goto out;
9700                         }
9701
9702                         __set_bit(res[i].register_op,
9703                                   ctx->restrictions.register_op);
9704                         break;
9705                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9706                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9707                                 ret = -EINVAL;
9708                                 goto out;
9709                         }
9710
9711                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9712                         break;
9713                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9714                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9715                         break;
9716                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9717                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9718                         break;
9719                 default:
9720                         ret = -EINVAL;
9721                         goto out;
9722                 }
9723         }
9724
9725 out:
9726         /* Reset all restrictions if an error happened */
9727         if (ret != 0)
9728                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9729         else
9730                 ctx->restrictions.registered = true;
9731
9732         kfree(res);
9733         return ret;
9734 }
9735
9736 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9737 {
9738         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9739                 return -EBADFD;
9740
9741         if (ctx->restrictions.registered)
9742                 ctx->restricted = 1;
9743
9744         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9745         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9746                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9747         return 0;
9748 }
9749
9750 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9751 {
9752         switch (op) {
9753         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9754         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9755         case IORING_REGISTER_PROBE:
9756         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9757         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9758                 return false;
9759         default:
9760                 return true;
9761         }
9762 }
9763
9764 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9765                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9766         __releases(ctx->uring_lock)
9767         __acquires(ctx->uring_lock)
9768 {
9769         int ret;
9770
9771         /*
9772          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9773          * someone else killed the ctx or is already going through
9774          * io_uring_register().
9775          */
9776         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9777                 return -ENXIO;
9778
9779         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9780                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9781
9782                 /*
9783                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9784                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9785                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9786                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9787                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9788                  * after we've killed the percpu ref.
9789                  */
9790                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9791                 do {
9792                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9793                         if (!ret)
9794                                 break;
9795                         ret = io_run_task_work_sig();
9796                         if (ret < 0)
9797                                 break;
9798                 } while (1);
9799
9800                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9801
9802                 if (ret) {
9803                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9804                         goto out_quiesce;
9805                 }
9806         }
9807
9808         if (ctx->restricted) {
9809                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9810                         ret = -EINVAL;
9811                         goto out;
9812                 }
9813
9814                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9815                         ret = -EACCES;
9816                         goto out;
9817                 }
9818         }
9819
9820         switch (opcode) {
9821         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9822                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9823                 break;
9824         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9825                 ret = -EINVAL;
9826                 if (arg || nr_args)
9827                         break;
9828                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9829                 break;
9830         case IORING_REGISTER_FILES:
9831                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9832                 break;
9833         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9834                 ret = -EINVAL;
9835                 if (arg || nr_args)
9836                         break;
9837                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9838                 break;
9839         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9840                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9841                 break;
9842         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9843         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9844                 ret = -EINVAL;
9845                 if (nr_args != 1)
9846                         break;
9847                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9848                 if (ret)
9849                         break;
9850                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9851                         ctx->eventfd_async = 1;
9852                 else
9853                         ctx->eventfd_async = 0;
9854                 break;
9855         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9856                 ret = -EINVAL;
9857                 if (arg || nr_args)
9858                         break;
9859                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9860                 break;
9861         case IORING_REGISTER_PROBE:
9862                 ret = -EINVAL;
9863                 if (!arg || nr_args > 256)
9864                         break;
9865                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9866                 break;
9867         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9868                 ret = -EINVAL;
9869                 if (arg || nr_args)
9870                         break;
9871                 ret = io_register_personality(ctx);
9872                 break;
9873         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9874                 ret = -EINVAL;
9875                 if (arg)
9876                         break;
9877                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9878                 break;
9879         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9880                 ret = -EINVAL;
9881                 if (arg || nr_args)
9882                         break;
9883                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9884                 break;
9885         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9886                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9887                 break;
9888         default:
9889                 ret = -EINVAL;
9890                 break;
9891         }
9892
9893 out:
9894         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9895                 /* bring the ctx back to life */
9896                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9897 out_quiesce:
9898                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9899         }
9900         return ret;
9901 }
9902
9903 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9904                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9905 {
9906         struct io_ring_ctx *ctx;
9907         long ret = -EBADF;
9908         struct fd f;
9909
9910         f = fdget(fd);
9911         if (!f.file)
9912                 return -EBADF;
9913
9914         ret = -EOPNOTSUPP;
9915         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9916                 goto out_fput;
9917
9918         ctx = f.file->private_data;
9919
9920         io_run_task_work();
9921
9922         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9923         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9924         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9925         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9926                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9927 out_fput:
9928         fdput(f);
9929         return ret;
9930 }
9931
9932 static int __init io_uring_init(void)
9933 {
9934 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9935         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9936         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9937 } while (0)
9938
9939 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9940         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9941         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9970
9971         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9972         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9973         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9974                                 SLAB_ACCOUNT);
9975         return 0;
9976 };
9977 __initcall(io_uring_init);