fs/io_uring.c

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