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